Núcleo de Red Examen

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1 Núcleo de Red Examen Instituto de Ingeniería Elétrica 31 de enero de 2012 Indicaciones: La prueba tiene una duración total de 3 horas. Cada hoja entregada debe indicar nombre, número de C.I., y número de hoja. La hoja 1 debe indicar además el total de hojas entregadas. Se deberá utilizar únicamente un lado de las hojas. Cada pregunta se deberá comenzar en una hoja nueva. Todas las preguntas tienen el mismo puntaje. Problema 1 Enuncie las hipótesis y demuestre el teorema de Erlang B. Explique las diferencias entre las hipótesis de Erlang B y Engset, indicando claramente como influyen en el procedimiento para hallar las fórmulas. Problema 2 Explique cuales son las diferencias entre los planos de control y usuario en una red de telecomunicaciones. Indique las principales características de cada uno de ellos y las consideraciones a tener en cuenta al momento de diseñar éste tipo de redes. Explique los mecanismos implementados por el Sistema de Señalización Número 7 (SS7) para la transmisión y corrección de errores. Problema 3 Describa la estructura de la fibra óptica, explicando los modos de transmisión existentes dependiendo del tipo de fibra y sus principales características. En la actualidad se están desplegando en varios países redes de fibra óptica hasta los hogares, que arquitectura de red de acceso de fibra óptica es la más usada para estos despliegues? Realice un esquema de esta arquitectura describiendo cada componente de la misma. Explique como se multiplexan los canales descendente y ascendente para cada usuario en este esquema y qué estándar es el más usado para la trasmisión de servicios triple play en estas redes.

2 Problema 4 Una empresa desea brindar servicios de telefonía en determinada área geográfica. Para ello cuenta con los siguientes datos: En la zona existen 1200 hogares. Por experiencia en otras zonas, se sabe que en la hora pico en promedio, cada hogar realiza 1 llamada de 3 minutos. GoS = 1 %. (d) Realice el diseño de la red PSTN con Centrales Clase 5 de acuerdo a la información proporcionada. Justificando cada cálculo realizado. Explique porqué razones podría utilizar más de una central y cual sería la desventaja de hacerlo. La red diseñada debe de conectarse con una red NGN. Qué opciones de interconexión puede sugerir? Explique ventajas y desventajas de las mismas. Elija una de ellas y realice un esquema de la interconexión de ambas redes, explicando las funciones de cada elemento de red y los protocolos involucrados. Explique y realice un flujo del tráfico del plano de usuario y el del plano de control para una comunicación que se origina en la red PSTN y termina en la NGN. Problema 5 En la revista IEEE Communication Magazine de Octubre de 2009 se presentan una sección de artículos bajo el título ITU-T Coders for Wideband, Superwideband and Fullband speech Communication. En esta sección se describen en varios artículos los codecs G.711.1, G y G.719 entre otros. Describir las características generales de los codecs de Banda angosta (narrowband), Banda ancha (wideband), Banda Super Ancha (superwideband) y Banda completa (fullband). Describir en detalle el proceso de codificación y decodificación utilizado por el codec G Indicar como se clasifica este codec (narrow, wide, superwide o full band). El RFC 5391 (de noviembre de 2008) se titula RTP Payload Format for ITU-T Recommendation G o Formato del tipo de carga RTP para la recomendación G Este RFC establece que en cada paquete RTP se pueden incluir 40, 50 o 60 bytes de información codificada en G segãºn el modo de funcionamiento del codec, de a cuerdo a la siguiente tabla: Mode Index G mode Frame size 1 R1 40 octets 2 R2a 50 octets 3 R2b 50 octets 4 R3 60 octets Adicionalmente, siempre se agrega un primer byte al payload que indica el modo de funcionamiento del codec ( Mode Index ). Calcular en cada caso el ancho de banda de este codec en una red LAN (paquetes IPv4 sobre Ethernet).

3 Problema 6 En el mercado actual existen varias opciones de sistemas telefónicos corporativos, con diferentes arquitecturas en sus núcleos de red de telecomunicaciones. El sistema Classique está basado en una arquitectura TDM clásica, y soporta terminales de usuarios analógicos e ISDN. Se conecta directamente a la red pública a través de líneas urbanas analógicas o del tipo E1. El sistema Nouvelles está basado en una arquitectura descentralizada, con componentes llamados Call Severs y Signaling Servers, y soporta únicamente terminales de usuarios del tipo IP. La conexión a la red pública TDM es a través de Media Gateways. Las comunicaciones de audio se establecen en la modalidad peer-to-peer, es decir, directamente entre las partes involucradas. El sistema Astérisque soporta únicamente terminales del tipo IP y concentra todas las funciones en un único equipo basado en un servidor estándar. La conexión a la red pública es a través de Media Gateways. Todas las comunicaciones de audio se establecen entre el equipo Astérisque (el servidor) y los terminales (no se permiten comunicaciones de audio directa entre las partes). Realice un diagrama de la arquitectura de cada uno de los tres sistemas. En cada caso explique detalladamente: Dónde y como se realizan las funciones de conmutación. Que tipo de señalización se puede utilizar entre los terminales (usuarios, media gateways) y el núcleo de red. Para cada caso, describa detalladamente el proceso de establecimiento de una llamada básica originada en un terminal de usuario y terminada en un número de la red pública. Utilice diagramas de tiempo, indicando el intercambio de señalización entre los componentes involucrados. Describa el camino del audio en cada caso. Describa que ventajas y desventajas observa en cada una de las arquitecturas descritas, e indique en que áreas de aplicación sugeriría utilizar cada una de ellas.

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8 Solución Problema 1 Ver diapositivas desde la 13 a la 20 del repartido Teoría de Teletráfico. Ver diapositivas desde la 45 a la 48 del repartido Teoría de Teletráfico. Problema 2 Ver diapositivas desde la 91 a la 103 del repartido SS7. Problema 3 Ver diapositivas desde la 53 a la 60 del repartido Redes de Acceso.