Sistemas y Servicios de Telecomunicaciones

7/18/2019 Sistemas y Servicios de Telecomunicaciones

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sistemas de telecomunicacisistemas de telecomunicacióón (STELn (STEL--2010)2010)1

tema 1

SISTEMAS Y SERVICIOS DESISTEMAS Y SERVICIOS DE

TELECOMUNICACIONTELECOMUNICACION




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










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 entregadesde una/s fuente/s hasta uno/s destino/s.

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

-->> sistema telef sistema telef óónico conmutadonico conmutado

ejemplo:

si información = sonido -->> sistema telef sistema telef óóniconico




REDRED

(transporte INFORMACION)

VOZVOZ (sonidos)VIDEOVIDEO (imagen, fija o en movimiento)DATOSDATOS

(información bursátil, meteorológica,...)

de CIRCUITOSde CIRCUITOSde PAQUETESde PAQUETES

ANALOGICAANALOGICADIGITALDIGITAL MonoServicioMonoServicio

MultiServicioMultiServicio

Usuario-B

Usuario-A

según la UIT (Unión Internacio-nal de Telecomunicaciones):

sistema = red + terminalessistema = red + terminales

en 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 de

Intercambio

dominio deTransporte

dominio de

Gestióny de

Servicios

Funciones /Datos

Funciones/Datos

Funciones/Datos

Funciones/Datos

Funciones/Datos

Funciones/Datos

Extremo(usuario,máquina)

Funcionalidad / Datos

Funcionalidad / Datos

interesa que las interfaces entre dominios sean “abiertas” (y no “propietarias”), pues

ello redunda en favor tanto de los fabricantes (economías de escala) como delos operadores de red (mayor facilidad de compra, pues los equipos que sustentan

los 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,…)




Como se sabe, el operador móvil virtual Happy

Móvil utiliza la red de Orange; consecuentemente,

el operador de red es:

a) Happy Móvil.b) Orange.

c) cualquiera de los dos.

d) el cliente que contrata el servicio.




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




Un sistema de Acceso a Internet que facilita

el canal descendente (downstream) vía satélite y

el canal ascendente (upstream) vía red telefónica

fija (RTC), es de tipo:

a) duplex

b) semiduplex

c) half-duplex

d) simplex





2 H

4 H

4 H Eq

ADSL, VDSL,

UMTS/TDD,..

bucle de abonado,

HDSL/SHDSL,..

sistemas ópticos,

GSM, UMTS/FDD,..




El sistema ADSL, la modalidad TDD (Time

Division Duplex) del sistema UMTS, … son

sistemas:

a) a 2 hilos (2H).

b) a 3 hilos (3H).

c) a 4 hilos (4H).

d) a 4 hilos equivalentes (4 H Eq).





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

Telecomunicación

Operadores de red y servicios

Computadores y eletrónica de consumo

Proveedores de contenidos de información

Sistemade

telecomunicación

Industria

Mercado Técnica

Normalización Regulación

Propiedad intelectual

Propiedad industrial

Factores

humanos

y sociales

SERVICIOS




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

la frontera entre la banda “estrecha” y la banda ancha es

dinámica; hasta hace poco, la banda ancha comenzaba por

encima 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 y

en 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 sobreIP) y vídeo (distribución, VoD,..), con, típicamente, tarifaplana.

• cuadruple playcuadruple play: 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 dedomicilio (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 unadeterminada 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 Repair

MTBF -> Mean Time Between Failures

Indisponibilidad (I):

I = MTTR/ (MTBF+MTTR)




En un hipotético servicio ADSL ocurre, de

media, una avería cada 200 días y se tarda 2 días

en reparar la misma; consecuentemente, la

indisponibilidad del servicio será del:

a) 2 / (200+2) = 0,0099 = 0,99%

b) 2 / (200 x 2) = 0,005 = 0,5%

c) 200 / (200+2) = 0,99 = 99%

d) 2 / 2001/2 = 0,1414 = 14,14%




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 naturalmonopolio natural -->> servicios pservicios púúblicosblicos

1987 --> Ley de Ordenaci> Ley de Ordenacióón de las Telecomunicacionesn de las Telecomunicaciones

servicio de telecomunicación => servicio público.

pero se liberalizan tres mercados: el de terminales, el

de 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 Estatal 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” en

dichos 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.

CMT CMT -> vigilancia del mercado, resolución de conflictos e

imposición de sanciones.






posibilita la compra-venta de derechos sobre frecuenciasde telefonía móvil.

se excluye el sector audiovisual (radio y televisión).




En la actualidad (Febrero de 2010), y en el

contexto del Servicio Universal, por “acceso

funcional a Internet” se entiende una capacidad

en sentido descendente del orden de:

a) 9,6 kbps

b) 56 kbps

c) 2 Mbps

d) 100 Mbps










SEGMENTOS DE ACCESO




organismos de normalización /1

ISO

(general)

IEC

(eléctrico y electrónico)

ITU

UIT-T, UIT-R, UIT-D

Nivel mundial

CEN(general)

CENELEC(eléctrico y electrónico)

CEPT, ETSIEC

Europa

ANSI DoD

USA

AENOR

España

no existe jerarquía alguna

entre estos organismos,ni procedimientos formales

de coordinación entre ellos





ISO -> International Standards International Standards OrganizationOrganization

-> constituida por ANSI, DIN, AENOR,...

-> ayudada en telecomunicaciones por

IEC ( International Electrotechnical Comission)

-> modelo_OSI, MPEG-2 (ISO/IEC 13818),..

ITU -> International International TelecommunicationsTelecommunications UnionUnion

-> 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 Internet Engineering Engineering Task Task ForceForce-> normas RFC

ANSI -> American American National National StandardsStandards Institute Institute

-> SONET, primer estándar ADSL,..

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

EIA -> Electrical Electrical Industries Industries Association Association

-> cableado estructurado,…

ETSI -> European European TelecommunicationsTelecommunications StandardsStandards Institute Institute

-> familia DVB




Vuestro jefe, que dirige un equipo de 50 personas,

os envía a un workshop de ITU en Bamako (Mali),

solicitándoos a vuestro regreso un informe al respecto.

En el supuesto de que nos os facilitase más detalles

sobre el informe en cuestión, la extensión de éste será:

a) amplia (de unas 50 páginas, o similar).

b) tipo resumen ejecutivo (de 1 o 2 páginas).

c) media (entre 10 y 20 páginas, normalmente).

d) resumen ejecutivo, más informe de extensión

variable.










SEGMENTOS DE ACCESO




representación de la información: conceptos /1

Representación Analógica

Representación

discretizada

Representación

discretizada y

cuantificada

Representación Digital

Muestreo

Cuantificación

Codificación-> de forma de onda

o predictiva.

-> con/sin pérdidas,..

f m ≥ 2 x f max

-> escalar o vectorial.

-> uniforme (video), o

no-uniforme (A/µ).




representación de la información: conceptos /2

Codificador

deFUENTE

Codificador

de

CANAL

Codificador

de

LINEA

procesos de digitalización y compresión

añaden redundancia para,

en recepción,

detectar y/o corregir errores:

CRC, nB/mB, Reed-Solomon,

códigos convolucionales,..

adaptación al medio

de transmisión:

NRZ/RZ, Manchester,

modulación,..




representación del audio /1

d e n s i d a d e s p e c t r a l

d e p o t e n c i a

frecuencia

20 KHz4 KHz 15 KHz

CD

TLF/AM

FM

Audio Telefónico -> BB = W = 4 kHz

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

9 KHz

9 KHz9 KHz

espectro de 526,5 a 1.606,5 kHz

canalización de 9 kHz en misma zona: 3x9 = 27 kHz





Radiodifusión-FM (estereofónica):

BFM ≈ 2(Δf C +W) = 2(75+53) = 256 kHz

L-RL-R f(KHz)

15 KHz

R

L15 KHz

15 KHz

L+R15 KHz

L+R L-R15 23 38 53

Radiodifusión-FM (monofónica):

BFM ≈ 2(Δf C +W) = 2(75+15) = 180 kHz

87,5 – 108 MHz87,587,5 – – 108 MHz108 MHz





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 Mbytes (MB)




representación de la imagen /1

HuffmanDCT

Predicción

DCT-1

Q

Q-1

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 deluminancia.

• 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

h

N (

l í n e a s )

l

N x (l/h) columnas

barrido: progresivo

entrelazado (2/1)

-> (cuadro = dos campos)

resolución (N): nº de líneas por cuadro

relación de aspecto: l/h

velocidad de refresco (n): cuadros/seg.

MHznh

lN n

h

lN

N BTV

51,6253

4

2

625

22

22

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




Durante el proceso de exploración de la

imagen, el número de cuadros coincide con el

número de campos si el barrido es de tipo:

a) entrelazado.b) progresivo.

c) uniforme.

d) concatenado.





Y Cb Cr

5.75

-1,25 MHz

7 MHz

5.5 MHz

Power





2 4,43

Señal deCrominancia

SubportadoraSubportadorade Colorde Color

Señal deLuminancia

PortadoraPortadorade Vde Ví í deodeo

f H / 2f H

MHz

sistema PAL: imbrincado de las señales de luminancia ycrominancia





Estándar PAL NTSC

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

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

Frecuencia de muestreo 4f sc (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





información de

Aud io Audio

≈≈ 0,8 MHz0,8 MHzFMFM

4.5 MHz

3.59 MHz

6.0 MHz0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

dB

información de

LuminanciaLuminancia≈≈ 4.2 MHz4.2 MHz

MAMA--BLVBLV

información de

CrominanciaCrominancia

≈≈ 1 MHz1 MHz

QAMQAM





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

MbpsR 216875,6285,132:2:4

YYCbCr Y YCbCr

YYCbCr Y YCbCr

YYCbCr Y YCbCr

YYCbCr Y YCbCr

4:2:2

YCbCr YCbCr YCbCr YCbCr




4:4:4

Y

Y

Y

Y

4:0:0

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

4:2:0

Y

YCbCr

Y

YCbCr

Y

Y

Y

Y

Y

YCbCr

Y

YCbCr

4:0:0

4:2:2

4:2:2

4:0:0




A fin de obtener una imagen “en

blanco y negro” (es decir, con sólo

luminancia) se debiera adoptar el formato

de muestreo:

a) 4:4:4

b) 4:2:2

c) 4:2:0

d) 4:0:0




Supuesto un formato de muestreo de video tipo

4:2:0, si para la luminancia (Y) se obtienen 360 x 288

muestras, para cada una de las informaciones de

crominancia (U y V) se obtendrán:

a) también 360 x 288 muestras.b) el doble, es decir 720 x 575 muestras.

c) la mitad, es decir 180 x 144 muestras.

d) solamente 360 x 144 muestras.





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





720

864 muestras





5

5

0

5

00

0 0

1

0

0

0

0

0

0

0

CUANTIFICACION DE COEFICIENTES-DCT

(4 Bits/Coeficiente)

-- elimina los coeficientes menos significativos--

120

149

49

120

033

78 58

94

49

32

9

79

58

29

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)

CONTENIDO

ESPACIAL (1)

4x4x8 = 128 bits

59

120

-1

59

00

2 -2

15

-1

1

-1

1

-2

1

-1

CONTENIDO

ESPACIAL (1)

(COEFICIENTES-DCT)

4x4x8 = 128 bits

TRANSFORMADA

DISCRETA

DEL COSENO (DCT)

5

10

0

5

00

0 0

1

0

0

0

0

0

0

0

COEFICIENTES-DCT

CUANTIFICADOS (1)

4x4x4 = 64 bits

10

0

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)

10

16 bits

COMPRESION: 128:16 = 8:1

(1) Por sencillez, se haconsiderado un bloque

de 4x4 pixels, en lugar

del normalizado de 8x8





IBBBPB

8

BI

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 retardoretardo adicional.l.




Uno de los mecanismos para reducir el

régimen binario de salida de un codificador MPG-2

es incrementar la frecuencia de los cuadros:

a) tipo_I (IntraCuadros).b) tipo_P (Predictivos).

c) tipo_B (Interpolados).

d) tipo_C (Concatenados).




Un contenido audiovisual se codifica de acuerdo con la

configuración de cuadros I1B2B3P4B5B6I7B8B9P10… siendo

el orden temporal de transmisión de los mismos:

a) obviamente, I1B2B3P4B5B6I7B8B9P10…b) evidentemente, I1I7P4P10B2B3B5B6B8B9...

c) necesariamente, I1P4B2B3I7B5B6P10B8B9…

d) normalmente, B2B3B5B6B8B9I1I7P4P10....





(4:2:2) * (4:2:0)* SIF (3) (4) CIF (8) QCIF (9)

LUMINANCIA 720 x 575 (1) 720 x 575 360 x 288 (5) (6) 360 x 288

CROMINANCIA 360 x 575 360 x 288 (2) 180 x 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 x 16 pixels), la definición horizontal del

MPEG-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 F ormat: 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 144

180 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 1920

a 288 x 352BARRIDO 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





4:2:01440x1152

60 MbpsI/P/B

4:2:0

720x57615 MbpsI/P

HIGH(1440)

HIGH4:2:0

1920 x115280 Mbps

I/P/B

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

I/P/B

4:2:0/4:2:2

720x57620 Mbps

I/P/B

4:2:01440 x115260 Mbps

I/P/B

LOW

4:2:0352x2884 Mbps

I/P/B

4:2:0352x2884 MbpsI/P/B

4:2:2720x60850 Mbps

I/P/B

4:2:0/4:2:21440x1152

80 MbpsI/P/B

4:2:0

720x57615 MbpsI/P/B

MAIN

4:2:0

720x57615 Mbps

I/P/B

NIVELPERFIL

SIMPLE MAIN 4:2:2PROFILE

HIGHSPATIALSNR

NIVEL: Conjunto de Pa-

rámetros dentro del Per-

fil (régimen binario, for-

mato de imagen, 4:X:X,

....)

PERFIL: SubConjunto

de facilidades que pres-

ta la norma_MPEG-2

(I/P/B,.....)

MPEG-2





MPEG-1

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

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

TIPOS Mono / Dual-Channel (2)

Stereo / Joint-Stereo (3)

Mono / Dual-Channel (2)


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: 32 a 448 Kbps Constante: 32 a 192 Kbps 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 selectividad

del 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 codificación

perceptual (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,

sorround izquierdo, sorround derecho, y, opcionalmente, subwoofer (3-120 Hz).

NORMA_MPEG:CODIFICACION

DELAUDIO





SDTV HDTV

576i 720p 1080i 1080p

Cuadros/seg 25 50 25 50

Campos/Cuadro 2 1 2 1

Barrido Entrelazado Progresivo Entrelazado Progresivo

Líneas/Cuadro 625 750 1.125 1.125

L.Activas/Cuadro 576 720 1.080 1.080

Muestras/Línea 864 1.650 2.640 2.640

M.Activas/L ínea 720 1.280 1.920 1.920Pixels/Cuadro 414.720 921.600 2.073.600 2.073.600

Flujo Binario 270 Mbps 1,485 Gbps 1,485 Gbps 2,97 Gbps

con MPEG-2 12/16 Mbps 16/20 Mbps 24/30 Mbps

con 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


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 inversión

requiere (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 operador red 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 incumbente)(operador incumbente)

alquiler del bucle(del operador incumbente)

regulado, técnica yeconómicamente, en la OBAOBA

(Oferta del Bucle de Abonado)de la CMT










SEGMENTOS DE ACCESO




JERARQUIAAMERICANANIVELESPLESIOCRONOS 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 multiplexación

FDM) 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 ENERGIA PARA 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 10.10 A

B

Δt = t2- t1t1 t2

E1

E1

E1E2

E1

B

A

8,4

2,1

2,1

2,1

2,1

8,4

2

2

2

2

8,4

2,2

2,2

2,2

2,2

8,4

2

2

2

2

velocidaddel agregado

velocidad nominalde los afluentes

e s c e n a r i o - 2

r e l l e n o n u l o

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 si

dicho 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.

trama

del nivel E2

trama

del 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 se

sincronizan desde un reloj maestro (protocolo “maestro-esclavo”),la multiplexación se realiza byte a byte,…

JERARQUIA

AMERICANA (SONET)NIVELES

SINCRONOSJERARQUIA

EUROPEA (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

9

9 10

9 F

I L A S ( B Y T E S )

1

1

3

4

5

270 COLUMNAS ( BYTES )

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

MODULO DE TRANSFERENCIA SINCRONO de nivel-1 ( MTS-1 )





ENAMBLADO yDESENSAMBLADO

de CVs

TRAYECTO

SECCIONSECCION SECCION




En el primer nivel de la jerarquía digital síncrona

americana (SONET, Synchronous Optical NETwork) se

envían 8.000 contenedores por segundo, constituido cada

uno de ellos por 9 filas y 90 columnas; consecuentemente, el

régimen binario de dicho nivel será:

a) el mismo que el de la SDH (europea): 155,520 Mbps

b) obviamente, 8.000 bps

c) de 8000 x 9 x 90 = 6,48 Mbps

d) de 8000 x 9 x 90 x 8 = 51,84 Mbps





INSERCION DE CARGAS en MTS-1

CARGA,PLESIOCRONAO 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




Si en un MTS-1 se mapea un CV-4 que contiene E1

agregados mediante un multiplaje plesiócrono, la

capacidad de aquel (el MTS-1) será:

a) de 63 E1, según ruta de mapeo de la SDH.b) de [(1x4)x4]x4 = 64 E1

c) de 8000 E1, acorde con muestreo de Nyquist.

d) de 1 (un) E1, evidentemente.




SISTEMAS DE PUNTEROS






m a p e a d o d e l C

V - 4 e n e l M T S - 1

c a s o d e r e l l e n o p o s i t i v o

r e l l e n o p o s i t i v o

( c u a n d o e l r e l o j d e l C V - 4 a t r a s a

c o n r e l a c i ó n

a l d e l M T S - 1 )

4º MTS-1

1º MTS-1

2º MTS-1

3º MTS-1

CV-4

CV-4

CV-4

CV-4

n+1

n

n

n+1TRIPLETA (3 bytes) DERELLENO POSITIVO





m a p e a d o d e l C V - 4 e n e l M T S - 1

c a s o d e r e l l e

n o n e g a t i v o

r e l l e

n o n e g a t i v o

( c u a n d o e l r e l o j d

e l C V - 4 a d e l a n t a

c o n r e l a c i ó n a

l d e l M T S - 1 )

4º MTS-1

1º MTS-1

2º MTS-1

3º MTS-1CV-4

CV-4

CV-4

CV-4

n-1

n

n

n-1

CV-4

CV-4

CV-4

TRIPLETA (3 bytes) DERELLENO NEGATIVO




Si durante el mapeado de un CV-4 en un MTS-1

se registra se registra un relleno positivo, ello signi-

fica que:

a) el MTS-1 pertenece a la jerarquía plesiócrona.

b) el reloj del CV-4 atrasa con relación al del MTS-1

c) el reloj del CV-4 es más rápido que el del MTS-1

d) ambos relojes, el del CV-4 y el del MTS-1, están

sincronizados.




En un mapeo de contenedores CV-4 en módulos MTS-1 se registran unos

800 ajustes de puntero (rellenos positivos) por segundo; ello significa que:

a) (velocidad de reloj del MTS-1) 0,998750 x (velocidad de reloj del CV-4)

b) (velocidad de reloj del MTS-1) 0,999875 x (velocidad de reloj del CV-4)c) (velocidad de reloj del MTS-1) 1,000125 x (velocidad de reloj del CV-4)

d) (velocidad de reloj del MTS-1) 1,001250 x (velocidad de reloj del CV-4)





MULTIPLEXACION ( BYTE a BYTE ) DE ORDEN SUPERIOR





SISTEMA MULTIPLE

WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING ( WDM )

que, en principio, interesa para largo alcance y elevada

capacidad (cuando el ahorro en fibra compensa el coste,

extra, de los transpondedores)

SISTEMASINDIVIDUALES

única tecnología

disponible hasta

el año 2003

B

MTS-64MTS-64

MTS-64

T R A N S P O N D E D O R


MTS-64MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

ABA

1

1

1

1

1

2

3

4

MTS-64 MTS-64







“peine ITU” ->frecuencia central

de 193,1 THz(1.552,524 nm)

con separación de100/50/ 25/12.5

GHz

separación entre longitudes de ondaen función de la capacidad (Gbps) ycodificación (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.




Las ventajas económicas de la tecnología WDM

(Wavelength Division Multiplexing) se manifiestan

principalmente en los sistemas:

a) de baja capacidad y reducido alcance.

b) de baja capacidad y elevado alcance.

c) de alta capacidad y reducido alcance.

d) de alta capacidad y elevado alcance.




Uno de los modelos del equipo 1696 MetroSpan

de Alcatel-Lucent proporciona hasta 8 portadoras

(longitudes de onda) en la banda comprendida entre

1470 y 1610 nms. Consecuentemente, dicho equipo

es de tipo:

a) DWDM (Dense WDM).

b) DWDM-Metro (Dense WDM-Metro).

c) CWDM (Coarse WDM).

d) FWDM (Full WDM).

j í di it l í /13





TOPOLOGIA ANULAR( SISTEMAS OPTICOS )

el coste crece solo “débilmente” con

la distancia (pues regeneradores cada

80 kms, típicamente) -> topología

en anillo: el sistema entre el nodo-A

y 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 sistemas

de 565 Mbps sobre cable coaxial)

-> se busca el trazado más corto

(la línea recta)

A B

CD

E

E

A B

CD

j í di it l í /14





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.

F

A B

C

DE50% o 100%

del tráfico

50% o 100%del tráfico

j í di it l í /15





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 delos 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




En transmisión, la tecnología de Ethernet Optica (Gigabit y 10

Gigabit), compite con la tecnología SDH (Synchronous Digital Hierarchy)

en el ámbito:

a) local (edificio, o campus de edificios próximos, por ejemplo).b) metropolitano (núcleos centrales de grandes ciudades, …).

c) interurbano (para enlaces entre ciudades relativamente alejadas).

d) internacional (en conexiones entre distintos países).



gracias

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