Núcleo de Red Examen

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1 Núcleo de Red Examen Instituto de Ingeniería Eléctrica 4 de Septiembre 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 Una empresa privada dispone de un sistema telefónico corporativo basado en software, con teléfonos IP que utilizan el protocolo SIP. El sistema telefónico dispone de un SIP Proxy, y los teléfonos y dispositivos SIP del sistema están obligados a utilizarlo para traficar todos sus mensajes. Los teléfonos pueden utilizar los codecs G.729, G.711 y G Para la conexión a la PSTN dispone de un Media Gateway SIP-TDM, que permite la conexión de líneas E1 con señalización ISDN. El Media Gateway soporta únicamente el códec G.711. La empresa cuenta con 500 teléfonos internos. Se puede estimar que todos los teléfonos internos reciben un tráfico entrante desde la PSTN de 0.05 E y generan un tráfico saliente hacia la PSTN de 0.05 E en la hora pico. (a). Describir las características principales de los codecs G.729, G.711 y G (b). Realizar un diagrama de señalización para una llamada saliente desde un teléfono IP hacia la PSTN, pasando por el Gateway. Detallar claramente el camino de la señalización y el del audio. (c). La empresa ha decidido contratar 2 líneas E1 hacia la PSTN, las que se conectan al Media Gateway. Calcular el ancho de banda máximo ocupado en la interfaz Ethernet del Media Gateway, detallando el proceso de cálculo utilizado. (d). Si se comparten las 2 E1s para el tráfico entrante y saliente, estimar la probabilidad de bloqueo del sistema. Si se utiliza una E1 únicamente para el tráfico entrante y otra para el tráfico saliente, estimar la probabilidad de bloqueo entrante y saliente. Explicar las diferencias. Le parecen apropiados los resultados obtenidos para esta Empresa? Realizaría alguna recomendación?

2 Problema 2 Ud. es contratado por una empresa que brinda servicios Call Center, para diseñar el sistema de atención de reclamos de los servicios móviles de una operadora regional. Para esto cuenta con los siguientes datos: La cantidad de abonados de la operadora móvil que atendería el Call Center son 12 millones. Se sabe por experiencia del operador que solamente el 2.5% de los abonados llaman una vez al mes al Call Center. En la hora pico se recibe el 12% de las llamadas de todo el día y en media las llamadas tienen 3 minutos y medio de duración. (a). Si le piden analizar la cantidad de telefonistas a contratar para determinados parámetros de calidad del sistema. Enuncie y demuestre el resultado del modelo de ingeniería de tráfico que utilizaría para este análisis y justifique su decisión. (b). Con un parámetro de diseño de probabilidad de espera del 20% Cuánto personal debería de contratar y cuál debería ser el tamaño de la cola de espera? (c). Cómo calcularía el tiempo de espera promedio del sistema? Cuál sería ese valor para los datos de la parte anterior? (d). Se relevaron los tiempos de espera admisibles para los usuarios y este valor da alrededor de 14 segundos. Qué sugerencias realizaría a la empresa para dimensionar el Call Center? Problema 3 Una empresa de telecomunicaciones posee una red de telefonía pública conmutada (PSTN) y está analizando migrar a infraestructura de redes de Nueva Generación por la obsolescencia de equipamiento de algunas de sus centrales de conmutación. La red actual cuenta con 6 centrales Clase 5 y 2 centrales Clase 4, de las cuales se tienen los siguientes datos: La capacidad de conmutación de cada central es de 180 Erl. Cada Clase 5 atiende a 1000 usuarios y el tráfico promedio por usuario es de 5 merl. El 40% del tráfico de cada central Clase 5 es interno de la central. Cada una de las centrales Clase 5 está conectada a las 2 centrales Clase 4. Las centrales Clase 5 se dividen en 2 grupos de 3. Cada grupo tienen a una central Clase 4 como principal y la conexión con la otra Clase 4 se utiliza solamente en caso de contingencia. El tráfico de interconexión de las 2 Centrales Clase 4 es un 50% del tráfico que maneja cada una. El 20% del tráfico manejado por cada Central Clase 4 es tráfico hacia otras redes.

3 (a). Si la motivación de la migración a NGN es la reducción de los costos de operación y mantenimiento de las centrales y se pretende hacer una migración paulatina para no afectar el servicio. Qué centrales recomendaría reemplazar? Y Cómo lo haría? (b). Realice un diagrama de la red luego de la migración propuesta en (a) detallando las interconexiones y los protocolos utilizados en cada interconexión. Proponga el códec a utilizar y calcule el ancho de banda requerido en los enlaces que trasporten la voz sobre IP. (c). Si por el contrario la motivación del despliegue de NGN fuera la posibilidad de ampliar la oferta de servicios a los clientes de la empresa, como por ejemplo brindar servicios Triple Play sobre IP. Cuál podría ser la propuesta de migración? Justifique y haga un esquema de la propuesta planteada. (d). Para la propuesta de la parte (c) qué tipo de tecnologías de acceso propondría utilizar para la trasmisión de datos de alta velocidad? Recuerde que la planta externa del operador es actualmente 100% cobre, haría algún cambio en la misma? Explique. Problema 4 (a). Compare el Stack de protocolos de SS7 con el de TCP/IP, identificando similitudes y diferencias. (b). Explique el diagrama de flujo de una llamada ISUP exitosa, indicando el rol que cumple cada mensaje dentro del flujo de la llamada. (c). Explique las funciones que cumple la capa M3UA dentro de una red SIGTRAN. (d). Realice un esquema mostrando cómo se puede transportar TCAP sobre M3UA.

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8 Soluciones Problema 2 (a). Presentación de Ingeniería de Teletráfico. Erlang C. Págs. 31 a 38. (b). Llamadas promedio por día al Call Center: x / 30 = llamadas Llamadas en la HP (12%): * 0.12 = 1200 llamadas, entonces λ = 1200/3600 llamadas por segundo = 1/3 llamadas por seg. Tráfico ofrecido en la HP: A = (3.5 * 60) / 3 =70 Erl. N = Ec -1 (A, P E ) = Ec -1 (70 Erl., 20%) = 80 agentes. Presentación de Ingeniería de Teletráfico Cantidad de llamadas promedio en espera. Pág. 39. L= A / (N-A) * Ec. Entonces L= 70 / (80-70) * 0.2 = 1.4. (c). Presentación de Ingeniería de Teletráfico Fórmula de Little. Pág. 40. W=L/λ, donde L es el número promedio de llamadas en espera y λ es la intensidad de arribo de llamadas. De la parte anterior: 1.4 / (1/3) = 4.2 seg. (d). Para diseñar el Call Center debería de considerar W <= 14 seg. Entonces L promedio no debe de ser mayor que: (14)*(1/3) = Si vemos en la tabla de Erlang C para P E 40% y A = 70 Erl. se necesitan 76 agentes y L= 70 / (76-70) * 0.4 = Por lo cual se recomendaría que dados los datos del mercado se podrían contratar solamente 76 agentes (4 menos que lo propuesto en la parte b), para alcanzar los requerimientos de buen servicio planteados. Problema 3 (a). La recomendación es reemplazar las Centrales Clase 4, ya que es la forma más eficiente de migración y menos impacto para los servicios actuales tiene. Se sustituyen por dos Trunking Gateways y se agrega un Soft Switch. (b). Esquema similar a los diagramas de clase para esta sustitución. Se usarían Codecs G.711 para mantener la misma calidad para el servicio de voz existente. Para esto se tienen que calcular los enlaces de tráfico entre TGWs y TGWs OtrasRedes Tráfico entre TGWs: 1000 * * 0.6 * 3 * 0.5 = 4.5 Erl. N = E B -1 (A, P B ) = E B -1 (4.5 Erl, 1%) = 11 canales BW = 11 * 80 Kbps = 880 Kbps (en cada sentido a nivel IP). Tráfico entre TGWs OtrasRedes: Tráfico: 1000 * * 0.6 * 6 * 0.2 = 3.6 Erl. N = E B -1 (A, P B ) = E B -1 (3.6 Erl, 1%) = 10 canales BW = 10 * 80 Kbps = 800 Kbps (en cada sentido a nivel IP). (c). La recomendación es poner RGW en la casa de los abonados y tendríamos acceso completamente IP. Esquema similar a los explicados en clase para este tipo de sustitución.

9 (d). Como la red de acceso es 100%, la recomendación más acertada es de disminuir el largo de bucle de abonado de cobre instalando fibra más cerca del abonado, por ejemplo con arquitecturas tipo FTTC o FTTB y dejar la últimos 300 mts de cobre para utilizar tecnologías tipo ADSL 2 o VDSL/VDSL2 que brindan velocidades de trasmisión que posibilitan dar servicios Triple Play cuando el largo del bucle de abonado es de alrededor de 300 a 500 mts.