1

Frame RelayFrame Relay

2

Packet switching versus…Packet switching versus…

3

... ... Frame switchingFrame switching

4

Frame Relay BearerFrame Relay Bearer

5

FrameFrame--switchingswitching bearerbearer

6

ModelModel OSI OSI FrameFrame RelayRelay

7

ProtocolProtocol LAPFLAPF

8

Alternativa “Call Control”Alternativa “Call Control”

9

CallCall Control Control ProtocolProtocol

10

LAPF LAPF CoreCore: : FormatFormat de tramade trama

11

LAPF LAPF CoreCore: : CampCamp d’adreçamentd’adreçament

12

EstablimentEstabliment delsdels Data Link Data Link ConnectionConnection

13

LAPF ControlLAPF Control

14

CongestióCongestió en en xarxesxarxes FRFR

15

AccióAcció de les de les cuescues

16

ComportamentComportament en en cascas de de congestiócongestió

17

TécniquesTécniques control control congestiócongestió en FRen FR

18

DiscardDiscard Control:Control:ParàmetresParàmetres perper al control de al control de congestiócongestió

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Control de Control de congestiócongestió

20

FuncióFunció perper al control al control congestiócongestió: : LeakyLeaky BucketBucket

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SoporteSoporte de voz sobre IP a de voz sobre IP a través de través de FrameFrame RelayRelay

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Fundamentos de Fundamentos de VoIPVoIP ((VoiceVoice overover IP)IP)

–Estándar H.323–QoS para VoIP

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Estándar Describe el estándar para Voz, Video y Datos sobre ...

H.320 ISDN

H.321 ATM

H.323 IP

H.324 POTS (Plain Old Telephone System)

Estándar H.323 (1)Estándar H.323 (1)h Arquitectura que proporciona servicios de comunicaciones

multimedia sobre redes sin calidad de servicio,

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IP RTC

Terminal H.323

Terminal H.323

Terminal H.323

Gatekeeper

Gateway MCU

Estándar H.323 (2)Estándar H.323 (2)

Componentes H.323

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Estándar H.323 (3)Estándar H.323 (3)Componentes H.323: Gateway

IP

UDP

TCP

Voice Traffic

RASQ.931 Call Setup and Control Signalling

H.245 Channel Control Signalling

Voice Signalling

RTPPacketizedDigital Voice

VoiceCompression

Voice Interface IP Interface

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Estándar H.323 (4)Estándar H.323 (4)Componentes H.323: Gatekeeper

h Traducción de Direcciones (RTC ⇒ IP).hControl de Acceso (autorización, ancho de banda, ...).hGestión de una Zona H.323.hControl de la señalización de la llamadahEnrutamiento de llamadas (facturación, contabilidad,

balanceo de carga, ...).

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QoSQoS para Voz sobre IP (1)para Voz sobre IP (1)La Voz y los Datos tienen características diferentes:

hVoz:– El ancho de banda que consume la Voz es constante.– La Voz es muy sensible al retardo.– La Voz no puede recuperar paquetes perdidos.– Los paquetes de Voz son de tamaño pequeño (80-256 bytes).

hDatos:– Los Datos consumen ancho de banda “a ráfagas”.– Los Datos no son tan sensibles al retardo.– Las aplicaciones de Datos pueden recuperar paquetes perdidos (TCP).– Los paquetes de Datos pueden ser de gran tamaño (1500 bytes).

28

QoSQoS para Voz sobre IP (2)para Voz sobre IP (2)

Para garantizar una buena calidad del tráfico de voz, es necesario:

hControlar el Retardo– Fragmentación de los paquetes de Datos– Priorización absoluta de los paquetes de Voz

hAsegurar el ancho de banda necesario para la Voz:– Disponer de redes gestionadas y con garantía de caudal

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QoSQoS para Voz sobre IP (3)para Voz sobre IP (3)

Retardo

h Retardo fijo grande ⇒ Afecta al ritmo normal de la conversación.

h Retardo variable grande ⇒ Cortes en la voz. Calidad inaceptable

Retardo objetivo (250 ms)Time (msec)

0 100 200 300 400

CB ZoneCB ZoneCB ZoneCalidad SateliteCalidadCalidad SateliteSatelite

Fax Relay, BroadcastFax Relay, BroadcastFax Relay, BroadcastAlta calidadAlta Alta calidadcalidad

500 600 700 800

Retardo total = Retardo fijo + Retardo variableRetardo total = Retardo fijo + Retardo variable

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QoSQoS para la Voz sobre IP (4)para la Voz sobre IP (4)

Elementos que influyen en el Retardo:Elemento: Depende de:

h Muestreo y Codificación Codec e Implementaciónh Paquetización Nº de tramas vocales por paquete IPh Cola de Salida Acceso compartido en la Salidah Serialización en Transmisión Velocidad del Acceso y tamaño del paqueteh Backbone Características y estado de la Redh Serialización en Recepción Velocidad del Acceso y tamaño del paqueteh Cola de Entrada Acceso compartido en la Entradah Jitter Buffer para absorber variaciones d retardoh Decodificación Codec e Implementación

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QoSQoS para Voz sobre IP (5)para Voz sobre IP (5)

Cola de salida y serializaciónhEl retardo de serialización de un paquete de 1500 bytes

en un acceso de 64 Kbps es de 187 ms.hEn accesos de baja velocidad (<=128 Kbps) no podemos

permitir que se intercalen paquetes de datos de gran tamaño con paquetes de voz.

Acceso 64 Kbps

RedDmax =X mseg

RedX mseg > Dmax

Voz Datos

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QoSQoS para Voz sobre IP (6)para Voz sobre IP (6)

Cola de salida y serialización

RedDmax =X mseg

Solución 2Fragmentación

Dmax =X mseg

Red

Solución 1Acceso 256 Kbps

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QoSQoS para Voz sobre IP (7)para Voz sobre IP (7)

Mecanismos de Fragmentaciónh IP MTU

– Fragmenta paquetes IP a Nivel 3.– No se puede utilizar en redes multiprotocolo.

h Link Fragmentation and Interleaving (LFI)– Proporciona un método para fragmentar, ensamblar y secuenciar

paquetes a través de múltiples enlaces lógicos.– Se utiliza en enlaces PPP de baja velocidad.

h FRF.12– Realiza fragmentación extremo a extremo en líneas F.R.– Permite definir el tamaño de fragmento en cada CVP y de forma

asimétrica.– Para que funcione es necesario configurar FRTS.

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QoSQoS para Voz sobre IP (8)para Voz sobre IP (8)Priorizaciónh De nada sirve fragmentar los paquetes de datos si después no

proporcionamos prioridad absoluta a los paquetes de voz

A B C

20msPacket Interval

“X”msentre

paquetes

Frag64kbps A B C

>> “X”ms entrepaquetes

Frag Frag

La velocidad del acceso determina el tamaño máximo del paquete de datos

Aunque se limite el tamaño de fragmentono se garantiza la prioridad de la voz

hEn InterLAN-Voz la priorización se realiza en diferentes niveles:

– Priorización de la voz frente a los datos en la salida de los Equipos– Priorización del DLCI de voz en RED UNO

35

QoSQoS para Voz sobre IP (9)para Voz sobre IP (9)Priorización en la cola de salida con FRF12 y RTP Priority

1 2 1

WFQ

Shaping FRF.12

Fragmentación

< fragmento

>= fragmento

1

13

4

WFQ

Shaping FRF.12

Fragmentación

< fragmento

>= fragmento

3

3

3

444

1

3

4

DLCI de Voz

DLCI de Datos

1RTPRTPRTP

2

RTP

4

1 1 1

4 4

Prioridad Alta

Prioridad Normal

“DUAL FIFO”

Interfaz Serie

RTP

1 1

3 2

RTP RTP RTP RTPRTP

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DLCI VOZ: Prioritario

DLCI DATOS: NormalRed UNO

QoSQoS para Voz sobre IP (10)para Voz sobre IP (10)

Priorización en el “Backbone”

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Ancho de Banda por canal de voz (1)Ancho de Banda por canal de voz (1)El ancho de banda por canal de voz es función de:hCodec utilizadohNúmero de paquetes de voz dentro de una trama FR

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Ancho de Banda por canal de voz (2)Ancho de Banda por canal de voz (2)h El Codec G.723r63 genera un paquete de voz cada 30 ms.

Cada paquete de voz son 24 bytes.h Si agrupamos 2 paquetes por trama FR, el Ancho de Banda

por canal de voz es de 12,67 Kbps.

Voz: 48 bytes (2 tramas vocales)

Capa UDPCapa UDP

Capa IP Capa IP

Capa RTPCapa RTP

CODEC

Capa FRCapa FR

+RTP: 12 bytes

+UDP: 8 bytes

+IP: 20 bytes

+FR: 7 bytes = 95 bytes

16,66 paquetes/segundo * 95 bytes * 8 bits/byte = 12,67 Kbps

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Ancho de Banda por canal de voz (3)Ancho de Banda por canal de voz (3)h El Codec G.729r8 codifica la voz con tramas vocales de 10 ms.

Cada trama vocal está representada por 10 bytes.h Si agrupamos 5 tramas por paquete, el Ancho de Banda por

canal de voz es de 15,52 Kbps.

Voz: 50 bytes (5 tramas vocales)

Capa UDPCapa UDP

Capa IP Capa IP

Capa RTPCapa RTP

CODEC

Capa FRCapa FR

+RTP: 12 bytes

+UDP: 8 bytes

+IP: 20 bytes

+FR: 7 bytes = 97 bytes

20 paquetes/segundo * 97 bytes * 8 bits/byte = 15,52 Kbps