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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIAS E INGENIERIAS
CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CURSO: 208004 – REDES Y SISTEMAS AVANZADOS DE TELECOMUNICACIONES II

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIAS E INGENIERIAS
INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES

208004–REDES Y SISTEMAS AVANZADOS DE TELECOMUNICACIONES II
PABLO ANDRES GUERRA GONZALEZ
(Director Nacional)

REMBERTO CARLOS MORENO HERAZO
Acreditador

VALLEDUPAR
Julio de 2012
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CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CURSO: 208004 – REDES Y SISTEMAS AVANZADOS DE TELECOMUNICACIONES II

ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO

El presente módulo fue diseñado en el año 2011 por el Ing. Pablo Andrés Guerra
González, tutor de la UNAD, ubicado en el CEAD Valledupar, es Ingeniero electrónico,
especialista en sistemas de telecomunicaciones, se ha desempeñado como tutor de la
UNAD desde el 2003 hasta el año 2011.
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CONTENIDO DIDÁCTICO DEL CURSO: 208004 – REDES Y SISTEMAS AVANZADOS DE TELECOMUNICACIONES II
INTRODUCCIÓN

El curso Redes y Sistemas Avanzados de Telecomunicaciones 2, es de tipo metodológico,
electivo del programa ingeniería de Telecomunicaciones, su metodología es educación a
distancia y corresponde a dos (3) créditos académicos.

Las redes tanto de conmutación como de transporte y acceso, evolucionan en el tiempo
para aportar mayor capacidad y conectividad, a la vez que ofrecen una mayor fiabilidad
y seguridad. Así, la banda ancha es necesaria para soportar los servicios avanzados
multimedia que incorpora voz, datos e imágenes y que requiere grandes velocidades de
transmisión para que sus cualidades no se vean alteradas y la información llegue sin
demora a su destino.

Con el objetivo de facilitar el estudio del curso, el material se estructura en tres unidades.
En la primera unidad se describe las Redes de alta velocidad. En la segunda el control
de congestión y calidad de servicio en las redes de alta velocidad y la tercera unidad se
dedica a las Redes de Transporte óptico y las redes de acceso.
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INDICE DE CONTENIDO

UNIDAD 1 REDES DE ALTA VELOCIDAD

CAPITULO 1RED INTERNET
LECCION 1 Descripción de internet
LECCION 2 Redes de acceso
LECCION 3 ISP y troncales internet
LECCION 4 Retardo
LECCION 5 Internet en Colombia

CAPITULO 2. INTERCONEXIÓN DE REDES
LECCION 1 Arquitectura
LECCION 2 Opciones para el transporte de IP
LECCION 3 Router
LECCION 4 Encaminamiento IP
LECCION 5 GIGA Ethernet

CAPITULO 3 REDES ATM
LECCION 1 Frame Relay
LECCION 2 Estructura de las celdas y las redes ATM
LECCION 3 Arquitectura y modelos de capas ATM
LECCION 4 Conexión y encaminamiento ATM
LECCION 5 Capas de adaptación ATM

UNIDAD 2 CONGESTION Y CALIDAD DE SERVICIO EN REDES DE ALTA VELOCIDAD

CAPITULO 1CONTROL DE CONGESTIÓN
LECCION 1 Trafico de datos
LECCION 5 Congestión y prestaciones de red
LECCION 2 Control de congestión
LECCION 3 Control de la congestión TCP
LECCION 4 Control de la congestión en FRAME RELAY

CAPITULO 2 CALIDAD DE SERVICIO
LECCION 1TEcnicas para mejorar la calidad de servicio
LECCION 2 Servicios integrados
LECCION 3 Servicios diferenciados
LECCION 4 QoS en FRAME RELAY
LECCION 5. QoS en ATM

CAPITULO 3 SOPORTE PARA CALIDAD DE SERVICIO (QoS)
LECCION 1 IPv6
LECCION 2 RSVP
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LE CCION 3 MPLS
LECCION 4 RTP
LECCION 5 MULTIDIFUSION

UNIDAD 3 REDES DE TRANSPORTE OPTICO Y ACCESO
CAPITULO 1. REDES SDH
LECCION 1 PDH
LECCION 2 Modelos de capas SDH
LECCION 3 Multiplexación SDH
LECCION 4 Elementos de red SDH
LECCION 5 Capa física SDH

CAPITULO 2 REDES DWDM
LECCION 1 Principios de operación
LECCION 2 Amplificadores
LECCION 3 Topologías
LECCION 4 Multiplexores ópticos
LECCION 5 Conexiones cruzadas

CAPITULO 3 REDES DE ACCESO
LECCION 1 xDSL
LECCION 2 HFC
LECCION 3 FTTX
LECCION 4 GPON
LECCION 5 FTTH - WDM
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UNIDAD 1
Nombre de la Unidad REDES DE ALTA VELOCIDAD
Introducción En esta unidad iniciamos con la descripción de la red Internet
como tema integrador del curso, arquitectura de las redes
IP/Ethernet y por último las redes Frame Relay y ATM,
constituidos por nodos internos interconectados entre sí por
enlaces de muy alta capacidad. Estos nodos realizan varias
funciones, entre las que cabe destacar el encaminamiento de
flujos de paquetes de alta velocidad o el aprovisionamiento de
circuitos o caminos ópticos de gran capacidad.
Justificación La necesidad de redes de más y más capacidad viene
provocado por un incremento del número de sistemas y
aplicaciones de banda ancha accesibles al usuario como
consecuencia de la facilidad de acceso a internet de altas
prestaciones y a la constante aparición de nuevas aplicaciones
multimedia sustentada por el protocolo de Internet IP.
Intencionalidades PROPÓSITOS
Formativas
 Proporcionar una descripción práctica de la red
Internet a través del modelo TCPIP y los dispositivos de
interconexión.
 Estudiar el funcionamiento de Frame Relay a través de
la arquitectura de red.
 Definir las redes ATM a través del mecanismo básico de
funcionamiento de la capa ATM, examinando los
servicios ofrecidos por ATM, así como el uso de AAL
para la implementación de dichos servicios.
 Estudiar las redes LAN de alta velocidad a través de la
arquitectura GEthernet

OBJETIVOS

 Estudiar el modelo TCPIP en dispositivos de
interconexión para describir el la red Internet.
 Examinar la arquitectura de una red de conmutación
de paquetes mediante el estudio de Frame Relay.
 Examinar los mecanismos básicos de funcionamiento
de la capa ATM y los servicios ofrecidos por ATM, así
como el uso de AAL para la implementación de dichos
servicios para describir las redes ATM.
 Describir las redes LAN GEthernet y dispositivos de
interconexión.
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COMPETENCIAS

 El estudiante utiliza el modelo TCPIP en dispositivos de
interconexión para diseñar redes Internet.
 El estudiante describe la arquitectura de una red de
conmutación de paquetes Frame Relay.
 El estudiante describe y explica los mecanismos básicos
de funcionamiento de la capa ATM y los servicios
ofrecidos por ATM, así como el uso de AAL para la
implementación de dichos servicios para describir las
redes ATM.
 El estudiante describe LAN GEthernet y utiliza
dispositivos de interconexión en el diseño de redes.

METAS

Al finalizar el curso:

 El estudiante evalúa y selecciona la red y los
componentes más adecuados para la implementación
de una red de alta velocidad.
 El estudiante utiliza efectivamente la información
proporcionada por las especificaciones técnicas de los
fabricantes y la obtenida a través de buscadores en
Internet.
 El estudiante describe, explica y discute con otros
compañeros las opciones de elección de un diseño y
socializarla.

Denominación de
capítulos CAPITULO 1 RED INTERNET
CAPITULO 2. INTERCONEXIÓN DE REDES
CAPITULO 3 REDES ATM
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CAPITULO 1: RED INTERNET

Introducción

Internet no tiene una estructura real, pero existen varios backbone principales. Estos se
construyen a partir de líneas y routers de alta velocidad. Conectados a los backbone hay
redes regionales (de nivel medio), y conectadas a estas redes regionales están las LAN de
universidades, empresas y proveedores de servicios de Internet de nivel inferior.

Los ISPs son empresas que conectan usuarios finales a Internet. Estas empresas pueden
prestar sus servicios en un solo municipio o en varios, requiriendo para este último caso
servicios de conectividad nacional. Para la prestación de su servicio en Colombia, deben
contar con una licencia de valor agregado otorgada por el ministerio de
comunicaciones.

Adicional a lo anterior, los ISPs pueden prestar entre otros los siguientes servicios:
Buzones de e-mail, hosting, co-location, redes privadas virtuales (VPN), conexión
internacional a otros ISPs.

Lección 1: Descripción de internet
Internet público es una red de computadores que conecta millones de dispositivos
informáticos o sistemas terminales a través del mundo. Los sistemas terminales se
conectan entre sí mediante una red de enlaces de comunicaciones, y dispositivos de
conmutación de paquetes. Existen muchos tipos de enlaces de comunicaciones, los
cuales están formados de diferentes tipos de medios físicos, como cable coaxial, de
cobre, fibra óptica y ondas de radio. Los distintos enlaces pueden transmitir los datos a
diferente velocidad y la velocidad de transmisión de un enlace se mide en bits/segundo.
Cuando un sistema terminal tiene que enviar datos a otro sistema terminal. El emisor
segmenta los datos y añade bits de cabecera a cada segmento, formando un paquete.
Los paquetes de información resultantes se envían entonces a través de la red hasta el
sistema terminal receptor, donde vuelven a ser ensamblados para obtener los datos
originales.

Un conmutador de paquetes toma el paquete que llega de uno de sus enlaces de
comunicación de entrada y lo reenvía a uno de sus enlaces de comunicaciones de
salida. Los dispositivos de conmutación de paquetes más utilizados actualmente en
Internet son los routers y switches de la capa de enlace. Ambos tipos reenvían los
paquetes a sus destinos finales. Los switches de la capa de enlace normalmente se
emplean en las redes de acceso, mientras que los routers suelen utilizarse en el núcleo
de la red. La secuencia de enlaces de comunicaciones y conmutadores de paquete que
atraviesa un paquete desde el sistema terminal emisor hasta el sistema terminal receptor
se conoce como ruta a través de la red.
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Lo s sistemas terminales acceden a Internet a través de proveedores de servicios de
Internet (Internet Services Provider; ISP), incluyendo proveedores residenciales como son
las compañías telefónicas o de cables locales; los proveedores de universidades; los
proveedores corporativos y los ISP que proporcionan acceso inalámbrico (WIFI) en
aeropuertos, hoteles, cafés y otros lugares públicos. Cada ISP es una red de
conmutadores de paquetes y enlaces de comunicación. Los ISP proporcionan diferentes
tipos de acceso a la red para los sistemas terminales, incluyendo acceso a través de
modem de 56 Kbps, acceso a través de banda ancha residencial (como modem por
cable o DSL), acceso mediante LAN de alta velocidad, y acceso inalámbrico. Los ISP
también proporcionan acceso a Internet a los proveedores de contenido, conectando
sitios web directamente a Internet. Internet es todo lo que conecta a los sistemas
terminales entre sí, por lo que los ISP que proporcionan el acceso a los sistemas
terminales también tienen que estar interconectados entre ellos. Estos ISP de nivel inferior
se interconectan a través de los ISP de nivel superior nacionales e internacionales. Un ISP
de nivel superior consiste en routers de alta velocidad interconectados a través de
enlaces de fibra óptica de alta velocidad. La red de cada ISP, sea de nivel superior o
inferior, se administra de forma independiente, ejecuta IP y se ajusta a determinados
convenios de denominación y de asignación de direcciones.

Los sistemas Terminales, los conmutadores de paquete y otros elementos de Internet,
ejecutan protocolos que controlan el envío y la recepción de información en Internet.
TCP (protocolo de control de transmisión) e IP (protocolo Internet) son los dos protocolos
más importantes en Internet. El protocolo IP especifica el formato de los paquetes que
son enviados y recibidos entre routers y sistemas Terminales. Los protocolos más
importantes de Internet se conocen colectivamente como TCP/IP.
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Normalmente, cada sistema (por ejemplo, un servidor o una estación de trabajo) o
sistema intermedio (por ejemplo un router) está asociado a una única dirección. Esa
dirección por lo general es una dirección de nivel de red. En la arquitectura TCPIP, esta
dirección se denomina dirección IP, o simplemente dirección Internet. La dirección del
nivel de red se utiliza para encaminar los paquetes a través de la red o redes hasta el
sistema destino, cuya dirección vendrá indicada en la dirección del nivel de red destino
del paquete.
Una vez que los datos llegan al destino, deberán cederse a algún proceso o aplicación
dentro del sistema. Normalmente, el sistema destino podrá procesar varias aplicaciones y
cada aplicación podrá servir a varios usuarios. A cada aplicación, y probablemente, a
cada usuario concurrente de la aplicación se le asigna un identificador único,
denominado en la arquitectura TCPIP puerto.
En cualquier red, todas las interfaces de cada dispositivo conectado deberán tener una
única dirección. Como por ejemplo la dirección MAC en una red IEEE 802. Estas
direcciones hacen posible que las redes encaminen las unidades de datos (por ejemplo
las tramas MAC) y las hagan llegar al sistema destino. Este tipo de dirección se denomina
direcciones del punto de conexión en la red.
La figura muestra varios ejemplos de conexiones. La conexión lógica entre el router y la
estación B se lleva a cabo en el nivel de red. Por ejemplo, si la red 2 es una red de
conmutación de paquetes, entonces esta conexión lógica debería ser un circuito virtual.
En niveles superiores, muchos protocolos de transporte, como, por ejemplo TCP
proporcionan conexiones lógicas entre los usuarios del servicio de transporte. De esta
manera, TCP puede establecer una conexión entre dos puertos de diferentes sistemas.
Otro concepto relacionado es el modo de direccionamiento. En la mayoría de los casos,
una dirección alude a un único sistema o puerto, en estas circunstancias el modo de
direccionamiento se denomina unidestino (unicast), ahora bien, es igual posible que una
dirección aluda a más de una entidad o puerto. Este tipo de direcciones identifican
simultáneamente a varios destinos. Una dirección que identifique a varios usuarios
puede ser de tipo difusión (broadcast) cuando aluda a todas las entidades dentro de un
dominio, o puede ser de tipo multidestino (multicast) cuando se refiera a un
subconjunto específico de entidades. – En general, una entidad es cualquier cosa capaz
de enviar y recibir información, y un sistema es un objeto físico que contiene a una o
más entidades-

Internet público (es decir, la red de redes global discutida anteriormente) es la red a La
que normalmente uno se refiere como la Internet. Existen también muchas redes
privadas, como redes corporativas o de gobierno, cuyos host no pueden intercambiar
mensajes con host externos a la red privada (a menos que los mensajes pasen a través
de los llamados cortafuegos, que restringen el flujo de mensajes a y desde la red). Estas
redes privadas se conocen frecuentemente como intranets. Ya que utilizan los mismos
tipos de host, routers, enlaces y protocolos que Internet público.

Debido a la importancia de los protocolos en Internet, es importante que todo el mundo