1 sistemas y servicios (2007) - bienvenido al opencourseware de...

1sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2007) 2007)

tema 1

SISTEMAS Y SERVICIOS DESISTEMAS Y SERVICIOS DETELECOMUNICACIONTELECOMUNICACION

MARCO JURIDICO ESPAÑOL

REPRESENTACION DEL AUDIO Y VIDEO

SISTEMAS DE TELECOMUNICACION

SERVICIOS DE TELECOMUNICACION

JERARQUIAS PDH/SDH Y SISTEMAS WDM

ORGANISMOS DE NORMALIZACION

SEGMENTOS DE ACCESO

sistema de telecomunicación: concepto /1

sistemasistema = conjunto de recursos (routers, medios detransmisión,...) destinados al procesamiento de la infor-mación (sonidos, imágenes, datos,...) para su entrega desde una/s fuente/s hasta uno/s destino/s.

si destino/s seleccionable/s por la/s fuente/s medianteseñalización (marcación)

-->> sistema telefsistema telefóónico conmutado nico conmutado

ejemplo:

si información = sonido -->> sistema telefsistema telefóóniconico

REDRED(transporte INFORMACION)

VOZ VOZ (sonidos)VIDEO VIDEO (imagen, fija o en movimiento)DATOS DATOS (información bursátil, meteorológica,...)

de CIRCUITOSde CIRCUITOSde PAQUETESde PAQUETES

ANALOGICAANALOGICADIGITALDIGITAL MonoServicioMonoServicio

MultiServicioMultiServicio

Usuario-BUsuario-A

según la UIT (Unión Internacio-nal de Telecomunicaciones):sistema = red + terminalessistema = red + terminalesen la práctica, sistema yred se utilizan como sinsinóónimosnimos

sistema de telecomunicación: concepto /2

sistema de telecomunicación: esquema topológico

USUARIOUSUARIO

SISTEMA DE GESTIONSISTEMA DE GESTION

USUARIOUSUARIO

PSPSPSPS

LINEALINEALINEALINEA

RED TRONCAL (BACKBONE)RED TRONCAL (BACKBONE)

RED DE ACCESORED DE ACCESORED DE ACCESORED DE ACCESO

SISTEMA DE TRANSPORTESISTEMA DE TRANSPORTE

SISTEMA DE CONMUTACIONSISTEMA DE CONMUTACION

aunque estrictamente hablando, debiera denominarse subred, o subsistema,de Acceso, subred, o subsistema, de Transporte,… en la práctica se suelen

omitir los prefijos “sub”

sistema de telecomunicación: esquema funcional

dominio deAplicación

dominio deIntercambio

dominio deTransporte

dominio deGestión

y deServicios

Funciones/Datos

Extremo(usuario,máquina)

Funcionalidad / Datos

interesa que las interfaces entre dominios sean “abiertas” (y no “propietarias”), puesello redunda en favor tanto de los fabricantes (economías de escala) como de

los operadores de red (mayor facilidad de compra, pues los equipos que sustentanlos distintos dominios pueden ser de diferentes fabricantes)

sistema de telecomunicación: agentes

OPERADOR DE REDOPERADOR DE RED

USUARIOUSUARIO

PROVEEDOR DE CONTENIDOS (INFORMACION)PROVEEDOR DE CONTENIDOS (INFORMACION)

PROVEEDOR DEL SERVICIOPROVEEDOR DEL SERVICIO

CLIENTECLIENTE

(ejemplo: hijo que ve el partido de fútbol, utiliza el móvil,…)

(ejemplo: Warner Bros, Real Madrid, CFBarcelona,…)

(ejemplo: ASTRA, Orange,…)

(ejemplo: Digital+, Carrefour Móvil,…)

(ejemplo: padre que firma el contrato,…)

sistema de telecomunicación: tipos /1

• U/U - U/M - M/M(U -> Usuario, M -> Máquina)

• Unidireccionales- Bidireccionales• PP-PM-MM-MP

(P -> Punto, M -> Multipunto)

• Contribución- Difusión- Distribución• Interactivo-Quasiinteractivo• Isócrono-Anisócrono• 2H - 4H - 4Heq

(H -> Hilos, Heq -> Hilos equivalentes)• Símplex- Dúplex- Semidúplex

4 H Eq

ADSL, VDSL,UMTS/TDD,..

bucle de abonado,HDSL/SHDSL,..

sistemas ópticos,GSM, UMTS/FDD,..

monomediamonomedia (voz, video,..)

multimediamultimedia (televisión, e_mail,..)

de medios mde medios múúltiplesltiples (canales panorámicos,..)

hipermediahipermedia (navegación_www,….)

SEGMENTOS DE ACCESO

servicios de telecomunicación: diferenciación

según la información intercambiada-> ejemplo: sonido versus televisión

en atención a la calidad ofrecida-> ejemplo: radiodifusión AM versus FM

por el nivel de interactividad-> ejemplo: radiodifusión TV versus videotelefonía)

de acuerdo con el tipo de tarificación-> ejemplo: STB versus SCRA(STB -> Servicio Telefónico Básico)(SCRA -> Servicio de Cobro Revertido Automático)

servicios de telecomunicación: entorno

TelecomunicaciónOperadores de red y servicios

Computadores y eletrónica de consumoProveedores de contenidos de información

Sistemade

telecomunicación

Industria

Mercado Técnica

Normalización Regulación

Propiedad intelectual

Propiedad industrial

Factores humanosy sociales

SERVICIOS

servicios de banda “estrecha”: UIT-T/I.210

la frontera entre la banda “estrecha” y la banda ancha esdinámica; hasta hace poco, la banda ancha comenzaba porencima del acceso básico RDSI (2B+D).

según la UIT, los servicios se banda “estrecha” son:

servicios portadoresportadores (que solo facilitan los tres prime-meros niveles del modelo OSI): X.25, FR, ATM, MPLS,..

teleserviciosteleservicios (que facilitan los siete niveles del mode-lo OSI): telefonía, fax, navegación_www, e_mail,…

servicios de “banda ancha”: UIT-T/I.121

servicios interactivosinteractivos:conversacionales (bidireccionales, simétricos yen tiempo real: videotelefonía,..)de mensajería (con almacenamiento intermedio:mensajería multimedia,..)de consulta (bidireccionales y en tiempo real, pe-ro asimétricos: telemedicina,...)

servicios de distribucide distribucióónn: con/sin control de la pre-sentación por parte del usuario

servicios de “banda ancha”: DAVIC

• movies on demand (VoD) y NearVoD• teleshopping• broadcast (PpV, PayTV, abierto,..)• telework• distance learning• home banking• news on demand• telemedicine, games,...

servicios de telecomunicación: integración,..

integraciones (de servicios) actuales:

• triple playtriple play: acceso a Internet, voz (normalmente sobre IP) y vídeo (distribución, VoD,..), con, típicamente, tarifa plana.

• cuadruplecuadruple playplay: triple play más movilidad (con conver-gencia fijo-móvil).

además están los servicios de portabilidadportabilidad (de nume-ración): para casos de cambio de operador, cambio de domicilio (portabilidad geográfica),..

el lanzamiento del servicio se rige por dos técnicas:

• marketmarket--pullpull: se busca una oferta tecnológica que satisfaga las demandas del usuario (ADSL,..)

• technologytechnology--pushpush: se buscan usuarios para una determinada oferta tecnológica (UMTS,..)

servicios de telecomunicación: lanzamiento

servicios de telecomunicación: concepto de calidad

CALIDAD del Servicio(la percibida por el Cliente)

Calidad facilitada por elProveedor del Servicio

Calidad esperada por elCliente

MTTR -> Mean Time To RepairMTBF -> Mean Time Between Failures

Indisponibilidad (I):

I = MTTR/(MTBF+MTTR)

servicios de telecomunicación: parámetros de calidad

• ejemplo:• plazo de suministro de la conexión inicial.• proporción de averías por línea.• plazo de reparación de averías.• proporción de llamadas fallidas.• demora de establecimiento de llamadas.• tiempo de respuesta de los servicios de operadora.• tiempo de respuesta de los servicios de consulta de guías.• precisión en la facturación,...

SEGMENTOS DE ACCESO

1998 --> Ley General de Telecomunicaciones> Ley General de Telecomunicaciones

servicio de telecomunicación => servicio de interés general

se mantienen como servicios públicos el “servicio universal”y los servicios para defensa nacional y protección civil

hasta 1987 -->> monopolio natural monopolio natural -->> servicios pservicios púúblicosblicos

1987 --> Ley de Ordenaci> Ley de Ordenacióón de las Telecomunicacionesn de las Telecomunicacionesservicio de telecomunicación => servicio público

pero se liberalizan tres mercados: el de terminales, elde transmisión de datos, y el de telefonía móvil

marco jurídico español /1

1998 --> Ley General de Telecomunicaciones > Ley General de Telecomunicaciones (continuación)

servicio universalservicio universal (1) = “cesta” de servicios: telefonía pública.servicio de guías, acceso a números cortos (112, bomberos, policía,....), faz y datos (hasta 2.400 bps).

servicio universalservicio universal (2) = a precio asequible y en tiempo razonable,facilitado por el/los operador/es que establezca la Administra-ción

servicio universalservicio universal (3) = si deficitario, a sufragar entre los ope-radores y según las cuotas que dicte al CMT

para explotar redes y/o prestar servicios -> autorizaciautorizacióón generaln generalo licencia individuallicencia individual, según se requiera o no la utilización de re-cursos públicos (espectro, numeración,..)

2003 -->> nueva Ley General de TelecomunicacionesLey General de Telecomunicaciones /1

desaparecen las antiguas “licencias individuales”, bastandoahora la comunicacicomunicacióón fehacienten fehaciente a la CMT (salvo en el su-puesto de requerir espectro, en cuyo caso se requiere laconcesión/autorización de la Agencia Estaltal de Radioco-municaciones

priorización de la regulación ex-post a la ex-ante

se identifican unos “mercados de referenciamercados de referencia”, en los que sino existiera competencia efectiva, la CMT puede imponerobligaciones a los “operadores con poder significativooperadores con poder significativo” endichos mercados

desaparece la figura del “operador dominante”, frente ala nueva del “operador con poder significativo en el mer-cado de referencia”

se añade el “acceso funcional a Internetacceso funcional a Internet” al servicio uni-versal

redistribución del marco de competencias:

Ministerio de ITCITC -> regulación básica

CMTCMT -> vigilancia del mercado, resolución de conflictos eimposición de sanciones

posibilita la compra-venta de derechos sobre frecuenciasde telefonía móvil

se excluye el sector audiovisual (radio y televisión)

SEGMENTOS DE ACCESO

organismos de normalización /1

ISO(general)

IEC(eléctrico y electrónico)

ITUUIT-T, UIT-R, UIT-D

Nivel mundial

CEN(general)

CENELEC(eléctrico y electrónico)

CEPT, ETSIEC

Europa

ANSI DoD

Españano existe jerarquía algunaentre estos organismos,

ni procedimientos formalesde coordinación entre ellos

ISO -> International Standards Organization-> constituida por ANSI, DIN, AENOR,...-> ayudada en telecomunicaciones por

IEC (International Electrotechnical Comission)-> modelo_OSI, MPEG_2 (ISO/IEC 13818),..

ITU -> International Telecommunications Union-> Sector de Normalización (UIT-T, ex-CCITT/CCIR)-> Sector de Radiocomuniaciones (UIT-R, JIRF=IFRBC)-> Sector de Desarrollo (UIT-D)-> sistemas ópticos, jerarquía SDH, sistemas xDSL,..

IETF -> Internet Engineering Task Force-> normas RFC

ANSI -> American National Standards Institute-> SONET, primer estándar ADSL,..

IEEE -> Institute of Electrical and Electronic Engineers-> familia 802.3 (Ethernet, WiFi, WiMax,..)

EIA -> Electrical Industries Association-> cableado estructurado,…

ETSI -> European Telecommunications Standards Institute-> familia DVB

SEGMENTOS DE ACCESO

representación de la información: conceptos /1

Representación Analógica

Representación discretizada

Representacióndiscretizada y

cuantificada

Representación Digital

Muestreo

Cuantificación

Codificación-> de forma de onda

o predictiva.-> con/sin pérdidas,..

fm ≥ 2 x fmax

-> escalar o vectorial.-> uniforme (video), o

no-uniforme (A/µ).

representación de la información: conceptos /2

Codificadorde

FUENTE

Codificadorde

procesos de digitalización y compresión

añaden redundancia para,en recepción,

detectar y/o corregir errores:CRC, nB/mB, Reed-Solomon,

códigos convolucionales,..

adaptación al mediode transmisión:

NRZ/RZ, Manchester,modulación,..

representación del audio /1

frecuencia

20 KHz4 KHz 15 KHz

TLF/AM

Audio Telefónico -> BB = W = 4 kHz

Radiodifusión-AM -> BAM = 2W = 2 x 4 = 8 kHz

8/10 KHz

8 KHz8 KHz

Radiodifusión-FM (estereofónica):BFM ≈ 2(∆fC +W) = 2(75+53) = 256 kHz

L-R f(KHz)

15 KHz

L 15 KHz

15 KHz

L+R15 KHz

L+R L-R15 23 38 53

Radiodifusión-FM (monofónica):BFM ≈ 2(∆fC +W) = 2(75+15) = 180 kHz

MUSIC INSTRUMENT DATA INTERFACE ( MIDI )

REPRESENTACION_CD DE AUDIO

-> estéreo, 20 kHz/canal, 16 bit/muestra

-> 2 x 44.1 x 16 = 1.411 Mbps

-> S/N ≈ k + 6 x n =2 + 6 x 16 = 98 dB

-> describe acciones del músico sobre el instrumento:nota, intensidad, duración, timbre,…

-> 10 minutos MIDI: 1.6 Mbps

representación de la imagen /1

HuffmanDCT

Predicción

CON PERDIDAS

codificaciónde fuente híbrida

( JPEG )

-Discrete Cosine Transform

(elimina la redundancia espacial)

representación de la imagen /2

relación de compresión = nº de bits de la imagen re-sultante/nº de muestras (píxeles) de la componente de luminancia.

• 0’25 a 0’5 bpp - calidad moderada a buena.

• 0’5 a 0’75 bpp - calidad buena a muy buena.

• 0’75 a 1’00 bpp - calidad excelente.

• 1’00 a 2’00 bpp - en la mayoría de los casos.

representación del video /1

N x (l/h) columnas

barrido: progresivoentrelazado (2/1)-> (cuadro = dos campos)

resolución: nº de líneas por cuadrorelación de aspecto: l/hvelocidad de refresco (n): cuadros/seg.

MHznhlN

BTV 51,62534

y considerando tanto el factor de Brefford-Kell (~0,75) como un factor de corrección(del 10%) por la información adicional del sincronización:

MHzBTV 37,51,175,051,6 =⋅⋅≈

Y Cb Cr

-1,25 MHz

5.5 MHz

Y = 0,3 R + 0,59 G + 0,11 B

Sistema_NTSC: YI = 0,6 R + 0,28 G - 0,32 BQ = 0,21 R - 0,52 G + 0,31 B

Sistema_PAL: YCb = B-YCr = R-Y

2 4,43

Señal deCrominancia

SubportadoraSubportadorade Colorde Color

Señal de Luminancia

PortadoraPortadorade Vde Víídeodeo

fH/2fHMHz

sistema PAL: imbrincado de las señales de luminancia y crominancia

Estándar PAL NTSC

Ancho de banda (MHz) 5,5 4,2

Subportadora de color (MHz) 4,43 3,58

Frecuencia de muestreo 4fsc (MHz) 17,72 14,318

Muestras por línea 1.134 910

Muestras activas por línea 939 768

Régimen binario a 8 bpm (Mbps) 141,8 114,5

17,72 x 106 / (625 x 25) = 1.134 1134 x 625 x 25 x 8 = 141,8 x 106

UIT-R/BT.601 -> muestreo luminancia (Y): 13,5 Mmuestras/seg.

( ) MbpsR 216875,6285,132:2:4 =⋅+⋅=

YYCbCr Y YCbCr

YCbCrYCbCr YCbCr YCbCr

Parámetro Sistema 625/50 Sistema 525/59,94

Total Visible Total Visible

Entrelazado 2:1 2:1

Campos/segundo 50 59,94

Líneas/cuadro 625 576 525 484

Columnas/cuadro

RGBY 864 720 858 720

CbCr 432 360 429 360

Régimen binario (Mbps)

RGBY 108 82,944 107,999 83,552

CbCr 54 41,422 53,999 41,776

Total RGB 4:4:4 324 248,832 323,997 250,656

Total YCbCr 4:2:2 216 165,788 215,997 167,104

Según Recomendación UIT-R BT 601 para las familias RGB 4:4:4 e YUV 4:2:2, con relación de aspecto 4/3

864 muestras

CUANTIFICACION DE COEFICIENTES-DCT(4 Bits/Coeficiente)

-- elimina los coeficientes menos significativos--

9IMAGEN

CODIFICACION DE HUFFMAN(asigna secuencias de bits màs cortas

a los valores que màs se repiten,y viceversa)

BARRIDO y CODIFICACION(8 Bits/Muestra)

CONTENIDOESPACIAL (1)

4x4x8 = 128 bits

CONTENIDOESPACIAL (1)

(COEFICIENTES-DCT)4x4x8 = 128 bits

TRANSFORMADADISCRETA

DEL COSENO (DCT)

COEFICIENTES-DCTCUANTIFICADOS (1)

4x4x4 = 64 bits

once 0s5 110 0

0 110 111101110

BARRIDO EN ZIG-ZAG(persigue secuencias de bits iguales)

CODIFICACION RUN-LENGTH(codifica los bits que se repiten

con su valor y el nùmero de ellos)

16 bits

COMPRESION: 128:16 = 8:1

(1) Por sencillez, se ha considerado un bloquede 4x4 pixels, en lugar

del normalizado de 8x8

IBBBPB

Predicción Unidireccional

Predicción Bidireccional

1 2 3 4 5 6 7

eliminacieliminacióón de la redundancia temporaln de la redundancia temporal:II (Intracuadro) -> se codifica sin referencia alguna (con relación, sólo, a sí mismo).PP (Cuadro Predictivo) -> codificación diferencial, con relación al Intracuadro precedente. BB (Cuadro Interpolado) -> codificación diferencial, con relación a cuadro I/P precedente

y cuadro I/P posterior -> implica retardo retardo adicional.l.

(4:2:2)* (4:2:0)* SIF (3) (4) CIF (8) QCIF (9)LUMINANCIA 720 x 575 (1) 720 x 575 360x 288 (5) (6) 360x 288CROMINANCIA 360x 575 360x 288 (2) 180x 144 (7) (6)REFRESCO 25 Hz 25 Hz 25 Hz 29.97 Hz

(1) 720 (número de muestras visibles por líneas) x 575 (número de líneas visibles por cuadro)

(2) 575/2 -> 288

(3) Source Intermediate Format: con calidad similar a la del magnetoscopio_VHS.

(4)Este es el formato de partida del MPEG-1. No obstante, y a fin de dividir la imagen enun número entero de Macrobloques (16 x16 pixels), la definición horizontal delMPEG-1 se reduce a 352 x 288 (L uminancia) y 352 x 240 (Luminancia) en,respectivamente, los sistemas europeos y americanos.

Como se aprecia, mientras 360 no es múltiplo de 16, 352 sí lo es (352 = 16 x 22).

(5) 360 (filtrado horizontal que elimina la mitad de las muestras: 720/2) x 288(unicamente se transmite un campo: 575/2 -> 288).

(6)El estándar americano es de 360 x 240 (L uminancia) y 180 x 120 (Crominancia),con velocidad de refresco a 29.97 Hz.

(7) 180 (360/2) x 144 (288/2)

(8) Common Intermediate Format: compromiso, para videoconferencia, entre los SIFs europeo y americano,que recoge la resolución espacial europea y la resolución temporal americana.

(9)Divide la resolución espacial del CIF por cuatro (dos por cada eje) tanto en Luminancia como en Crominancia,y también divide por dos la resolución temporal.

90 x 72180 x 144180 x 144

FORMATOS(EUROPEOS)

DE VIDEO

UIT-T/J.81 UIT-T/H.261 UIT-T/H.263 MPEG-1 MPEG-2

R.BINARIO E3 / DS3 p x 64 Kbps < 64 Kbps 1 a 20 Mbps 2 a 45 Mbps

RESOLUCION PAL/NTSC/DSI CIF / QCIF QCIF / subQ SIF 625/525 de 1152 x 1920a 288 x 352

BARRIDO 2:1 1:1 1:1 1:1 1:1 / 2:1

FORMATO 4:2:2 2:1:1 4:2:0 4:2:0 de 4:4:4a 4:2:0

PREDICCION I / P I / P I / P / B I / P / B I / P / B

estestáándares de codificacindares de codificacióón de vn de víídeodeo

4:2:01440x115260 Mbps

4:2:0720x57615 Mbps

HIGH(1440)

HIGH4:2:0

1920x115280 Mbps

4:2:0/4:2:21920x1152100 Mbps

4:2:0/4:2:2720x57620 Mbps

4:2:01440x115260 Mbps

4:2:0352x2884 MbpsI/P/B

4:2:2720x60850 Mbps

4:2:0/4:2:21440x115280 Mbps

4:2:0720x57615 Mbps

MAIN4:2:0

720x57615 Mbps

NIVELPERFIL SIMPLE MAIN 4:2:2

PROFILEHIGHSPATIALSNR

NIVEL: Conjunto de Pa-rámetros dentro del Per-fil (régimen binario, for-mato de imagen, 4:X:X,....)

PERFIL: SubConjuntode facilidades que pres-ta la norma_MPEG-2 (I/P/B,.....)

MPEG-2

MPEG-1Capa-I (pre_MUSICAM) Capa-II (MUSICAM) Capa-III (MP3) MPEG-2

MODELO PERCEPTUAL (1) PERCEPTUAL (1) Especifico (5)

TIPOSMono/Dual-Channel(2)

Stereo / Joint-Stereo(3)

Mono/Dual-Channel(2)

Mono/Dual_Channel(2)

Stereo / Joint_Stereo(3)

Muticanal(6)

MUESTREO32 / 44.1/ 48 KHz 32 / 44.1/ 48 KHz 32 / 44.1/ 48 KHz 32 / 44.1 / 48 KHz

16 / 22.05 / 24 KHz

REGIMEN BINARIO Constante: 32a 448Kbps Constante: 32a 192Kbps Variable

Calidad Hi-Fi Stereo: 384 Kbps Stereo: 256 Kbps Stereo: 128 Kbps

TRAMAS (4) 12 x 32 MUESTRAS 12 x 96 MUESTRAS

(1) Modelo psicoacústico, que divide la banda en 32 sub-bandas (de igual ancho), aplica la selectividaddel oido humano con la frecuencia (menor sensibilidad a mayores frecuencias), y utiliza las ventajasdel enmascaramiento (tanto espectral como temporal).

(2) Dual-Channel: Dos canales diferentes (para sonido bilingüe, por ejemplo).

(3) Stereo (I+D codificados de forma independiente), y Joint-Stereo(I+D codificados conreferencias recíprocas).

(4)Conjunto de muestras en base a las cuales se evalúan los coeficientes de la codificaciónperceptual (bit de codificación de cada sub-banda, coeficientes de enmascaramiento,..).La duración de la trama dependerá de la velocidad de muestreo seleccionada.

Una Trama se transmite en un Paquete que consta de, básicamente, cuatro partes:CABECERA (32 bits), CRC(16 bits), AUDIO(de longitud variable), y DATOS Auxiliares (Ancillary Data).

(5)Modelo psicoacústico diferente; por ejemplo, utiliza codificación-DCT (en lugar de codificación por sub-bandas).

(6)El DOLBY DIGITAL(AC-3, o SURROUND SOUND), por ejemplo, de 5.1 canales: izquierdo, central, derecho,sorroundizquierdo, sorroundderecho, y, opcionalmente, subwoofer (3-120 Hz).

NORMA_MPEG:CODIFICACION

DELAUDIO

SDTV HDTV 576i 720p 1080i 1080p

Cuadros/seg 25 50 25 50Campos/Cuadro 2 1 2 1Barrido Entrelazado Progresivo Entrelazado ProgresivoLíneas/Cuadro 625 750 1.125 1.125L.Activas/Cuadro 576 720 1.080 1.080Muestras/Línea 864 1.650 2.640 2.640M.Activas/Línea 720 1.280 1.920 1.920Pixels/Cuadro 414.720 921.600 2.073.600 2.073.600Flujo Binario 270 Mbps 1,485 Gbps 1,485 Gbps 2,97 Gbpscon MPEG-2 12/16 Mbps 16/20 Mbps 24/30 Mbpscon MPEG-4 6/12 Mbps 8/15 Mbps 12/15 Mbps

estándares 720p (SMPTE 296M-2001) y 1080i (UIT-R/BT.709-5), ambos tipo 16:9

MPEG-4 part.10 (H.264 o AVC, Advance Video Codification).

SEGMENTOS DE ACCESO

USUARIOUSUARIO

PSPSPSPS

LINEALINEALINEALINEA

RED TRONCAL (BACKBONE)RED TRONCAL (BACKBONE)

RED DE ACCESORED DE ACCESORED DE ACCESORED DE ACCESO

cableados: RTB, RDSI, xDSL, HFC, PLC, xPON,.....inalámbricos: WiFi, LMDS, GSM/GPRS, UMTS, satelitales,...

segmento de acceso /1

la sub-red de acceso es el segmento de red que mayor inversiónrequiere (entre el 50% y el 70% del capexcapex, capital expenditure),siendo su arpuarpu (average revenue per user) reducido.

por ello, los nuevos operadores de red no instalan sub-red de ac-ceso propia, sino que la arriendan al antiguo monopolio (el ope-rador incumbente), de acuerdo con la directiva europea sobre el“unbundling local loop”.

como excepción, cabe citar a los operadores de cable (ONO,..)y a los operadores “reales” de móviles, que sí instalan sub-red propia de acceso.

USUARIOUSUARIOUSUARIOUSUARIOLINEALINEALINEALINEA

red del nuevo operadorred del nuevo operador

Interconexión de redesregulada, técnica y

económicamente, en la OIROIR(Oferta de Interconexión

de Referencia) de la CMT

red del antiguo monopoliored del antiguo monopolio(operador (operador incumbenteincumbente))

alquiler del bucle(del operador incumbente)

regulado, técnica yeconómicamente, en la OBAOBA

(Oferta del Bucle de Abonado)de la CMT

SEGMENTOS DE ACCESO

JERARQUIAAMERICANA

NIVELESPLESIOCRONOS

JERARQUIAEUROPEA

4 139.264 Mbps ( E4 )

1 2.048 Mbps ( E1 ) 1.544 Mbps ( DS1/T1)

2 8.448 Mbps ( E2 ) 6.312 Mbps ( DS2/T2) )

3 34.368 Mbps ( E3 ) 44.736 Mbps ( DS3/T3 )

PLESYOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY ( PDH )

sustituye a la antigua jerarquía de transporte analógica (con multiplexaciónFDM) y se comienza a desplegar en 1980, siendo los relojes de los distintos equipos independientes entre sí (de ahí la denominación de “plesiócrona”)

jerarquía plesiócrona europea /1

Canal SEÑALIZACION

CANAL 31CANAL 1 CANAL 2 CANAL 15

Canal ALINEAMIENTO

CANAL 17

8 BITS( 32 x 8 ) x 8000 = 2.048 Mbps

JERARQUIA DIGITAL PLESIOCRONA: nivel E1

140 Mbps4 x 34140

4 x 834

4 x 34 140140 Mbps

2 Mbps

4 x 28 4 x 2 8

4 x 8 34

2 Mbps

EXTRACCION / INSERCION en JERARQUIA DIGITAL EUROPEA

DESTRUYE LA UNIDAD DE INFORMACION ( EL BYTE )AL MULTIPLEXAR BIT A BIT

ELEVADOS REQUERIMIENTOS DE ESPACIO Y ENERGIAPARA SUS EQUIPOS Y REPARTIDORES INTERMEDIOS

REQUIERE COMPLEJOS MECANISMOS DE RELLENOPUES SUS RELOJES NO ESTAN SINCRONIZADOS

INCONVENIENTES de la JERARQUIA PLESIOCRONA

2,048 x 9 x 60 = 1.105,92 Mb10.00 10.09

2,048 x 10 x 60 = 1.228,80 Mb10.00 10.10A

∆t = t2- t1t1 t2

velocidaddel agregado

velocidad nominalde los afluentes

diseño

escenario-3relleno negativo

escenario-1relleno positivo

FRECUENCIA DE TRAMA = 8.448.000 / 848 = 9,962 Ktramas/seg.

CAPACIDAD POR TRIBUTARIO = [ ( 200+208+208+4+204 ) / 4 ] x 9.962 = 2,052 Mbps

por cada posible bit de relleno, se utilizan tres bits para controlar el mismo (para indicar sidicho bit es, o no, de relleno)

bits de control = 111 -> el posible bit de relleno es de información (y no de relleno).bits de control = 000 -> el posible bit de relleno es, efectivamente, de relleno.

tramadel nivel E2

tramadel nivel E2E2

jerarquía digital síncrona europea /1

SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY (SDH )

aparece a finales del siglo pasado, y persigue corregir las deficiencias de la jerarquía plesiócrona; para ello, los relojes de todos los equipos sesincronizan desde un reloj maestro (protocolo “maestro-esclavo”),

la multiplexación se realiza byte a byte,…

JERARQUIAAMERICANA (SONET)

NIVELESSINCRONOS

JERARQUIAEUROPEA (SDH)

5 39.813,120 Mbps (MTS-256) 2.488,320 Mbps ( STS-48 )

1 155,520 Mbps ( MTS-1 ) 51,840 Mbps ( STS-1 )

2 622,080 Mbps ( MTS-4 ) 155,520 Mbps ( STS-3 )

3 2.488,320 Mbps ( MTS-16) 622,080 Mbps ( STS-12 )

4 9.953,280 Mbps ( MTS-64 ) 1.244,160 Mbps ( STS-24 )

TARA DE SECCION

PUNTERO

TARA DE TRAYECTO

CARGA UTIL ( PAY_LOAD )

270 COLUMNAS ( BYTES )

270 x 9 x 8 x 8000 = 155.520.000 bps = 155,520 Mbps

CONTENEDOR VIRTUAL (CV) correspondiente alMODULO DE TRANSFERENCIA SINCRONO de nivel-1 ( MTS_1 )

ENAMBLADO yDESENSAMBLADO

de CVs

TRAYECTO

SECCIONSECCION SECCION

INSERCION DE CARGAS en MTS-1

CARGA, PLESIOCRONA

O SINCRONA

los sistemas SDH han de transportar también cargas plesiócronas(centralitas o routers de clientes, por ejemplo, cuyos relojes no están

sincronizados con el reloj “maestro” de la red SDH)

GUAF_2

mapeadoSDH

SISTEMAS DE PUNTEROS

jerarquía digital síncrona europea /7m

4º MTS-1

1º MTS-1

2º MTS-1

3º MTS-1

n+1TRIPLETA (3 bytes) DE

RELLENO POSITIVO

jerarquía digital síncrona europea /8m

4º MTS-1

1º MTS-1

2º MTS-1

3º MTS-1CV-4

TRIPLETA (3 bytes) DE RELLENO NEGATIVO

MULTIPLEXACION ( BYTE a BYTE ) DE ORDEN SUPERIOR

SISTEMA MULTIPLEWAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING ( WDM )

que, en principio, interesa para largo alcance y elevadacapacidad (cuando el ahorro en fibra compensa el coste,

extra, de los transpondedores)

SISTEMASINDIVIDUALES

única tecnologíadisponbile hasta

el año 2003

MTS-64MTS-64

MTS-64

MTS-64MTS-64

MTS-64

λ1 λ2 λ3 λ4

MTS-64 MTS-64

“peine ITU” ->frecuencia central

de 193,1 THz(1.552,524 nm)

con separación de100/50/25/12.5

separación entre longitudes de ondaen función de la capacidad (Gbps) y codificación (binaria y unipolar, por

ahora) que transporta cada una

espaciamiento capacidadSISTEMA

GHz nms nº de lambdas Gbps/lambda

alcance(kms)

DWDM 50 - 100 0,4 – 0,8 160 10 3.000

DWDM-Metro 100 - 200 0,8 – 1,6 40 10 300

CWDM 2.500 20 18 2,5 80

DWDMDWDM (Dense WDM) -> denominación que se utiliza, a veces, cuando se multi-plexan más de cuatro lambdas.

CWDMCWDM (Coarse WDM) -> mayor separación espectral -> equipos (láseres, fil-tros,..) más económicos -> para sistemas de corto alcance y reducida capacidad.

TOPOLOGIA ANULAR( SISTEMAS OPTICOS )

el coste crece solo “débilmente” conla distancia (pues regeneradores cada

80 kms, típicamente) -> topologíaen anillo: el sistema entre el nodo-Ay el nodo-D discurre por los nodos

intermedios (B y C)

TOPOLOGIA PUNTO A PUNTO( SISTEMAS METALICOS )

el coste crece “intensamente” con la distancia (debido a los regenerado-res intermedios, sitos, por ejemplo, cada 1,5 kms en el caso de sistemasde 565 Mbps sobre cable coaxial)-> se busca el trazado más corto

(la línea recta)

PROTECCION INHERENTE A LA TOPOLOGIA ANULAR

supuesta la conexión A-D, si por cada uno de los dos trayectos disjuntos (ABCD y AFED) se encaminara el 50% del tráfico, en el caso de una avería--entre los nodos A y F en la figura– sólo se perdería la mitad del tráfico.

si los nodos A y D fueran muy importantes, por cada uno de los dos tra-yectos se enviaría el 100% del tráfico, seleccionando en recepción el mejor.

50% o 100%del tráfico

INTERCONEXION DE ANILLOS nodos “cabecera” de anillo

entre dos nodos cualesquiera, sitos en el mismo o en distintos anillos, siempre existen dos trayectos no-coincidentes (disjuntos)

NIVELNACIONAL

NIVEL PROVINCIAL

NIVEL REGIONAL

estándar código-línea fibra alcance (metros)multimodo ≈ 500

Gigabit-Ethernet (IEEE 802.3z)

8B/10B (1) monomodo ≈ 40.000

multimodo ≈ 300

10 Gigabit-Ethernet (IEEE 802.3ae)

8B/10B (2) 64B/66B (3) monomodo ≈ 30.000 (4)

Ethernet over SDH (UIT-T/G.704)

Ethernet mapeado en la carga útil de los contenedores-SDH

(1) Régimen en línea de 1,25 Gbps.

(4) De unos 10 kms en 2ª ventana (λ≈1300 nm), y de unos 30 kms en 3ª ventana (λ≈1550 nm).

en los entornos metropolitanos,la EthernetEthernet--OpticaOptica,que apareció en 2003, está desplazando al SDH

gracias

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