PDF de programación - Introducción

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

Introducción

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación

La sociedad de la información
• La información es un bien con el que se comercia
• La información puede ser analógica o digital
• La información analógica se puede digitalizar (…)


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

100010110101101010010100001011111110001010000100110011100100101100100111000111000001001010101010010101010

bits

Información digital

a
c

i
t

• La pueden manejar con

sencillez los ordenadores

• Se pueden hacer copias

perfectas

00101000010011001110010010110010011100011


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

001010000100110011100100101100100111

001010000100110011100100101100100111

001010000100110011100100101100100111

001010000100110011100100101100100111

• Se puede transportar por
una red como Internet sin
pérdidas

001010000100110011100100101100100111

1/77

2/77

1

Sistema de comunicación

Objetivo: Intercambiar información (analógica o digital)


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

Fuente

Destino

Transmisor

Bla..bla…bla…bla…bla…

de

Receptor

Sistema

transmisión

Receptor

Bla..bla…bla…bla…bla…

de

Transmisor

Sistema

transmisión

Destino

Fuente

3/77

Sistema de comunicación

Objetivo: Intercambiar información (analógica o digital)


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

100010110101101010010100001011111110001010000100110
Fuente

Transmisor

Receptor

Destino

de

Sistema

transmisión

Destino

Receptor

Sistema

de

transmisión

Transmisor

Fuente

4/77


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

Digitalización

• Voz, imágenes…

001010000100110011100100101100100111000111000001001010101010010101010

10011101010010101000001001010
000100110011100100101100100111
00011100000100101010101001010
1010000111110110111111000001001
000010100010100110101111111100
000100000000000000000000111
100000000000111111111100010101
00101000001000001011110010101
011111011001011011001100000001
010111

5/77

2


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

Digitalización

• Voz, imágenes…

001010000100110011100100101100100111000111000001001010101010010101010

10011101010010101000001001010
000100110011100100101100100111
00011100000100101010101001010
1010000111110110111111000001001
000010100010100110101111111100
000100000000000000000000111
100000000000111111111100010101
00101000001000001011110010101
011111011001011011001100000001
010111

Digitalización

a
c

i
t


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

6/77

t

7/77


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

Digitalización

• Muestreo y cuantificación

5 21 30 30 37 18 37 42 45 26 20 18 28 40 41 41 26 17 18 17 19 25 50 27 42

t

000101

011010

100101

011010

011100

101001

010010

011001

101010

010101

100101

101010

010100

101000

011010

010001

110010

011010

010010

101101

010010

101001

010001

010011

011011

8/77

3

Digitalización

• Muestreo y cuantificación


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



a
c

i
t

á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

5 21 30 30 37 18 37 42 45 26 20 18 28 40 41 41 26 17 18 17 19 25 50 27 42

t

000101010101011010011010100101010010100101101010101101011010010100010010011…
100101000101001101001011010010001010010010001010011011001110010011011101010


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

¿ A qué velocidad transmitir ?

• La información puede generarse y transmitirse en

tiempo real

• La velocidad a la que se genera la información es

una característica de la fuente

• El sistema de transmisión debería ser capaz de

procesar la información a esa velocidad

Fuente

Transmisor

Sistema

de

transmisión

Receptor

Destino

• Luego la velocidad también es una característica del

canal

a ¿ A qué velocidad transmitir ?
Ejemplo I: Telefonía

i
t

c


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

Periodo de muestreo (TS)
Frecuencia de muestreo fS=1/TS

Ejemplo: En telefonía fS= 8 KHz = 8.000 muestras/seg (TS=0,125 mseg)

9/77

10/77

t

11/77

4

a ¿ A qué velocidad transmitir ?
Ejemplo I: Telefonía (fS=8KHz)

á
m
e
e
T

i
t

c

l


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

5 21 30 30 37 18 37 42 45 26 20 18 28 40 41 41 26 17 18 17 19 25 50 27 42

000101

• Cada muestra tiene un tamaño en bits (fijo o variable)
• En telefonía muestras de 8 bits

a ¿ A qué velocidad transmitir ?
Ejemplo I: Telefonía (fS=8KHz, 8bits/muestra)

á
m
e
e
T

i
t

c

l


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

t

12/77

t

5 21 30 30 37 18 37 42 45 26 20 18 28 40 41 41 26 17 18 17 19 25 50 27 42

8.000 muestras/seg x 8 bits/muestra = 64.000 bits/seg = 64Kbps

13/77

a ¿ A qué velocidad transmitir ?
Ejemplo II: Televisión

i
t

c


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

t
720 x 576 pixeles (muestras)/imagen x 25 imágenes/seg x 24 bits/pixel ≈ 248 Mbps

14/77

5

a ¿ A qué velocidad transmitir ?
Ejemplo II: Televisión

i
t

c


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

t
720 x 576 pixeles (muestras)/imagen x 25 imágenes/seg x 24 bits/pixel ≈ 248 Mbps

Compresión

≈ 8 Mbps

15/77

El sistema de transmisión

• Podría ser mínimo:


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

a
c

i
t

á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

Transmisor

/

Receptor

Receptor

/

Transmisor


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

El sistema de transmisión

• ¿Y si hay muchos posibles

receptores?

transmisores y

• Quiero que cualquier pareja pueda intercomunicarse

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

16/77

17/77

6

El sistema de transmisión

a
c

i
t


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

• Estructura de comunicación completamente mallada
• N nodos → (Nx(N-1))/2 interconexiones bidireccionales
• 40 millones de usuarios → 780 millones de conexiones
¡ No escala !

Transmisor

Transmisor

/

/

Receptor

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

El sistema de transmisión
• Alternativa: Red de comunicaciones (…)

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

El sistema de transmisión
• Alternativa: Red de comunicaciones (…)

Nodo de conmutación

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

a
c

i
t



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

18/77

19/77

20/77

7

Arquitectura de Redes Sistemas y Servicios

a
c

i
t


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisor

/

Receptor

Transmisión de Datos

a
c

i
t


,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



á
m
e
e
T

l



a

i

í
r
e
n
e
g
n

I


e
d



a
e
r

Á

21/77

22/77

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SE