Wi-MAX

Wi-MAX

INTRODUCCION:

En los últimos años el incremento de la demanda por acceso de banda ancha móvil a aplicaciones, servicios multimedia y de internet ha llevado a crear nuevas tecnologías y arquitecturas de redes para ofrecer mejores servicios al menor costo posible para operadores y usuarios finales, uno de estos es WIMAX, Gracias a que este nuevo tipo de tecnología es muy parecido a Wi-Fi y con la gran ventaja de que tiene un alcance aun mas grande esto es lo que hace a este tipo de tecnología un buen concursante ante las nuevas tecnologías celulares otro de los nombres con los que se conoce a WiMAX es como la tecnologías de última milla.

DIFERENTES TIPOS DE REDES:

Existe un gran número de redes de transmisión, y muchos otros aun están en desarrollo estas tecnologías pueden ser distribuidas en diferentes familias, basándose en una escala como en la siguiente figura, “figura de huevos”.

Se muestra los diferentes tipos de redes aunque solo son las más conocidas para cada uno.

Ø  Red de Área Personal: es usada para comunicar datos entre dispositivos personales, esto es en un orden de pocos metros por lo regular menos de 10 m, por ejemplo el Bluetooth.

Ø  Red de Área Local: se utiliza para interconectar dispositivos como impresoras, teléfonos, computadora y PDA esta tecnología cubre un área pequeña como una casa, una compañía y su alcance es del orden de 100m las tecnologías más usadas en este tipo de red son WIFI  y Ethernet.

Ø  Red de Área Metropolitana: Es una red que puede cubrir varios kilómetros, por lo general un Campus o una ciudad una tecnología muy usada en este tipo de redes es FDDI (Fiber-Distributed Data Interface), WiMAX fijo puede entrar en este tipo de redes.

Ø  Red de Área Extensa: Este tipo de red como su nombre lo dice cubre una área extensa del planeta que permite la comunicación entre lugares muy distantes dentro de este tipo de redes puede entrar la tecnología 3G y WiMAX móvil.

INTRODUCCIÓN A WiMAX

¿Qué significa WiMAX? Worldwide Interoperability for Microwave Access, es decir, Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas.

Comenzó a desarrollarse en el año de 1979 en IEEE, en 1980 se fundó un grupo para el desarrollo de este estándar basándose en las dos capas más bajas del modelo de referencia OSI (OPEN INTERCONEXION SYSTEM, ) Las cuales son , Física y Enlace. Dentro de la capa de Enlace se encuentra dividida en dos las cuales son LLC (Control Lógico de Enlace), MAC (Control de Acceso al Medio).

El IEEE 802.16 fue formalmente aprobado por el IEEE en 2001, 802.16 utilizaba principalmente el espectro de  frecuencias de 10 a 66 GHz  y era aplicable para señales (LOS=propagación por onda directa), con estas características el estándar no era útil para colocarse en casas debido a los arboles y tejados.

IEEE 802.16a: la extensión del estándar  en esta ocasión se trato principalmente de eliminar los inconvenientes de la anterior como lo era el inconveniente de que no se podía utilizar en lugares con árboles o que pudieran evitar la transmisión de las ondas en una línea de visión directa y esta extensión fue publicada en abril del 2003, también especifica canales de tamaños que van desde los  1.75 a los 20 MHz, este protocolo soporta aplicaciones como voz y video (en una velocidad baja).

IEEE 802.16- 2004 revisa y consolida las extensiones anteriores y demuestra rápidamente que esta tecnología puede jugar un rol muy importante en las comunicaciones fijas, aunque también se desarrolla la versión móvil de 802.16 se conoce como WIMAX móvil ó 802.16e.

IEEE 802.16e (WiMAX móvil): esta nueva corrección tiene como objetivo principal conectar a clientes Móviles a una red MAN, mientras estos están en movimiento, esto supone dispositivos como smart phones y PDA (teléfonos inteligentes y asistente personal), también a laptop  y notebooks este estándar trabaja en las bandas de frecuencia de 2.3 y 2.5GHz.

IEEE 802.16 tiene como principalmente objetivo proveer Acceso inalámbrico de banda ancha (BWA) y esta puede considerarse como  una de las principales alternativas para  las soluciones de las tecnologías alambricas como lo es un Línea de abonado digital (xDLS), La principal ventaja es el rápido despliegue que resulta en costos bajos, y la instalación puede beneficiar a una multitud en áreas  como lo son las ciudades y áreas rurales donde no hay infraestructura cableada.

El estándar IEEE 802.16 provee el acceso a la red a través de radio, la banda de frecuencia soportada por el estándar cubre de 2 a 66 GHZ. En teoría, el estándar IEEE 802.16 conocido como WiMAX, es capaz de cubrir un rango de 50 KM con una velocidad de transferencia de 75 Mb/s, sin embargo en palabras reales la velocidad obtenida de WiMAX es cerca de 12 Mb/s con un rango de 20 Km. El WiMAX con acceso fijo opera en la licencia de bandas de 2.5 GHz a 3.5 GHZ y sin permiso para la banda de 5.8GHz. 

TOPOLOGIAS DE WiMAX

El estándar IEEE 802.16 define dos posibles topologías de red

1.- PMP (Point-to-Multipoint “punto multipunto”)

2.- Topoligia de malla

La principal diferencia entre estas dos topologías es que en la topología PMP el trafico solo puede ser entre la estación base (BS) y el subscriptor, mientras que la topología de malla el trafico puede ser dirigido entre los subscriptores sin pasar por la estación base, la topología de PMP es una topología centralista donde el centro del sistema es la estación base, mientras que la topología de malla no lo es. En la topología de malla cada elemento es un  nodo (cada subscriptor es un nodo).

En la topología de malla cada subscriptor puede crea su propia comunicación con alguna otra estación de la red y esta  no restringe la comunicación únicamente con estaciones base, así que esta es una gran ventaja.

La primera red WiMAX fue desplegada principalmente para la topología PMP, aunque para el año 2006 aun no se certificaba la topología de malla.

PROTOCOLOS.

El estándar de IEEE 802.16 se baso en el Modelo de referencia OSI de 7 capas que se puede ver a continuación.

La capa física se encarga de hacer la conexión física entre los dispositivos (comunicarlos), mientras que la capa MAC es la responsable de establecer y mantener la conexión.

El estándar IEEE 802.16 especifica la interfaz de aire para el caso de WiMAX-Fijo el cual soporta servicio multimedia, la capa MAC soporta la arquitectura punto-multipunto (PMP) con una topología de malla opcional, la capa MAC está diseñada para soportar muchos estándares pero en WiMAX  solo son usados dos.

 Las capas de IEEE 802.16 se muestran a continuación.

Como se menciono y se ve en la figura el estándar IEEE 802.16 define únicamente dos capas del modelo OSI las cuales son las más bajas que son física y la MAC que es la parte principal de la capa de enlace.

La capa MAC en si consta de tres subcapas.

Ø  CS: subcapa de convergencia

Ø  CPS: subcapa de parte común

Ø  y la capa de Seguridad

•  CAPA DE CONVERGENCIA:

La capa  CS utiliza los servicios proporcionados por el CPS (subcapa de parte comun) a través del punto de Servicio de acceso MAC (SAP), y realiza las siguientes funciones.

·         Acepta las capas superiores, de la presente versión podrían ser en ATM (Modo de transferencia Asíncrono) o  IP (protocolo de internet) este ultimo en las versiones que en este momento están disponibles las cuales son IPv4 e IPv6.

·         Clasificar los identificadores de Conexión esta es una función básica de la QoS (calidad de Servicio).

·         Procesar (si se requiere) las capas superiores.

·         Una función opcional del CS es la supresión de cabecera de carga, esto es el proceso de quitar la información repetida.

•  SUBCAPA DE PARTE COMÚN:

Esta parte del el centro de la capa MAC. CPS representa el núcleo del protocolo MAC y este es responsable de.

·         La asignación del ancho de banda.

·         Establecimiento de conexión

·         Mantener la conexión entre los dos anteriores.

•      CAPA DE SEGURIDAD:

La capa MAC también contiene partes separadas de seguridad que proveen de autentificación, integridad, llaves, encriptación y control a través del sistema. Las dos principales son la encriptación y la autentificación, los algoritmos que provee debe de prevenir cualquier ataque a la seguridad.

LA CAPA FÍSICA:

Usa  modulación digital gracias a su mejor resistencia al ruido y a los algoritmos de codificación.

• TIPOS DE MODULACIONES:

Cuatro tipos de modulaciones son las soportadas por 802.16 las cuales son

 BPSK: Phase Shift Keying (modulación por desplazamiento de fase).

 QPSK:Quadrature Phase-shift keying

16-QAM: por 16 estados

 64-QAM : por 64 estados

WIMAX es un sistema que transmite a alta velocidad a través del aire (radio), la capa física (PHY) establece la conexión física entre los dispositivos en ocasiones en dos direcciones de subida y de bajada (uplink and downlink). 802.16 es tecnología Digital, la capa se encarga de transmitir la secuencia de los bits esto es definir el tipo de señal a usar, el tipo de modulación y demodulación la potencia de transmisión y también otras características.

Como sabemos la banda de frecuencias es desde 2 a 66 GHz y esta se divide en dos partes.

·         El primer rango está entre 2 y 11 GHz y está destinada para NLOS (este es el único rango presente en estos momentos para WiMAX).

·         El segundo rango es entre 11 a 66 GHz y está destinada para LOS pero no está en uso para WiMAX.

Cinco interfaces físicas son definidas en el estándar 802.16

·         WirelessMAN-SC (conocido como SC) ---- 10 -66 GHz

·         WirelessMAN-SCa (conocido como SCa) --- Menor de 11 GHz

·         WirelessMAN-OFDM (conocido como OFDM) --- Menor de 11 GHz

·         WirelessMAN-OFDMA (conocido como OFDMA) --- Menor de 11GHz

·         WirelessHUMAN  --- Menor de 11 GHz

Los estándares requieren de mecanismos Dinámicos de Selección de Frecuencias (DFS), para facilitar la detección, evitar la interferencia de otros usuarios.

      ADAPTACION DE ENLACE:

Tener más de una modulación es una ventaja ya que se puede adaptar a diferentes circunstancias y el principio es muy simple, cuando el enlace de radio es bueno (Se está cerca de la estación base) la modulación es de un alto nivel y cuando el enlace de radio es malo la modulación es de bajo nivel.

SOLUCIONES MÓVILES

En el caso de IEEE 802.16e provee las capas físicas y MAC únicamente para soportar la entrega, esto es diferente a la familia 3G de los estándares que proveen una arquitectura completa que incluye administración de los subscriptores y la totalidad de las redes. Mientras que el estándar IEEE 802.16 para en la capa 2, esto también significa que  la entrega es hecha entre estaciones bases contiguas y no está provisto para operación entre dominios.

En la comunicación de banda ancha inalámbrica, la calidad de servicio QoS es un importante elemento a tomar en cuenta, El estándar WiMAX está diseñado para proveer  QoS a través de la clasificación de diferentes tipos de conexiones. El estándar debe  también  de conectar a usuarios móviles y garantizar un nivel de QoS seguro.

      Sectorización:

Una estación base representa un gran  costo para un operador de red. En lugar de tener un lugar por célula (con antenas sectoriales) que es el caso más común, se tienen tres lugares (con antenas omnidireccionales) como se muestra a continuación.

•  Consideración del tamaño del grupo (cluster), Las redes celulares están basadas en un principio simple sin embargo estas necesitan una planificación alta para tener una gran capacidad y una gran calidad. Esta planificación es hecha con software sofisticado y muchas otras herramientas.

La interferencia debe de mantener en un mínimo y es por esto que se debe de calcular muy bien las células vecinas para saber las frecuencias de reuso que se pueden utilizar cada cierta distancia.

El tamaño del cluster es definido como el número mínimo de células utilizando una frecuencia cada una, en el caso del sistema GSM el tamaño de frecuencias tomado por un closter es de 12, 9.

Mientras que en WiMAX el tamaño de closter es de 1 a 3 por lo regular gracias al tamaño que cubre WiMAX.

•        Handover (moverse entre celulas):

a veces llamado handoff se trata cuando un usuario móvil esta en movimiento y cambia de célula sin interrumpir la sesión (servicio), esto se hace cuando la calidad de servicio es optima para poder hacer el cambio 

CDMA 2000

CDMA 2000

IS-95 fue el primer sistema de telefonía celular en usar la tecnología cdma con una velocidad de transmisión de datos de 14.4kbps. Sin embargo ante la creciente necesidad de envío de datos el sistema evolucionó surgiendo la versión IS-95B  permitiendo una transmisión mediante paquetes a 64kbps.

 

Los operadores del sistema IS-95B o también llamado CdmaOne han tratado de mejorar los servicios de voz y aplicaciones para poder migrar a la tecnología de tercera generación 3G. Como resultado el estándar CDMA2000 ha sido desarrollado para tratar de cubrir los requerimientos 3G de tal forma que sea compatible con los sistemas de banda angosta IS-95 y poder entonces mejorar los servicios de voz y proveer mayor capacidad al sistema, además de ofrecer servicios de transferencia de información con una velocidad de transmisión de 2Mbps.

CDMA2000 también llamado IS-2000 es una tecnología de radiotransmisión que cubre los requerimientos especificados por la ITU (International Telecommunications Union), para ser considerado un sistema de tercera generación; dichas especificaciones han sido establecidas por la IMT-2000 (International Mobile Telephony-2000). 

De manera inicial 3GPP (Third Generation Partnership Project) se propuso como  una organización global para el desarrollo de tecnologías de tercera generación, sin embargo rápidamente se dedicó principalmente a dar soluciones para sistemas 3G basados en GSM y su evolución. Por lo tanto ANSI (American National Standards Institute) propuso la creación del 3GPP2 para desarrollar un estándar como evolución natural de IS-95, buscando  crear un sistema de banda ancha que utilizara la tecnología CDMA.

El 3GPP2 se formó en 1998 y lo integran la Association of Radio Industries and Businesses (ARIB) de Japón, Telecommunications Technology Committee (TTC) de Japón, Telecommunications Industry Association (TIA) de EUA y Telecommunications Technology Association (TTA) de Korea.

La principal ventaja  que ofrece cdma2000 sobre el resto de las propuestas IMT-2000 es la suave migración del sistema de segunda generación cdmaOne hacia cdma2000 como  sistema de tercera generación.

Los sistemas CDMA2000 han sido desarrollados en fases evolutivas, la primera de ellas es CDMA2000 1x con una velocidad promedio de 144 kbps; la segunda es 1xEV-DO (1x Evolution–Data Only)  ofreciendo una velocidad de transmisión de 2.4 Mbps; finalmente  1xEV-DV (1x Evolution–Data & Voice) soporta servicios de transmisión de voz y datos al mismo tiempo, mejorando los mecanismos de calidad (QoS) durante su transmisión, con una velocidad de 3.1Mbps.

Estructura de capas en cdma2000.

Los sistemas cdma2000 basan su estructura en el sistema OSI (Open System Interconnection), el cual se encuentra constituido por siete capas. La ventaja de seguir el sistema OSI es que cada capa trabaja de manera independiente estableciendo cada una de ellas comunicación con la capa superior e inferior inmediatas por medio de protocolos.

La estructura específica para el sistema cdma2000 en base al sistema OSI es la mostrada en la figura 4.3. En ella se observa que la capa de enlace se encuentra dividida en dos subcapas, siendo estas: la MAC (Media Access Control, Control de Acceso al Medio), y  LAC (Link Access Control, Control de Acceso al Enlace). Por su parte las capas superiores se encuentran integradas, y se encargan principalmente de los servicios de voz, de envío de datos y señalización.

Al tener cdma2000 una estructura de capas le permite soportar servicios multimedia, tomando en consideración los siguientes aspectos, Capacidad para soportar múltiples sesiones, pudiendo ser éstas una combinación de diferentes tipos de servicios (voz, datos por paquetes o por conmutación de circuitos).

• Mecanismos de control tomando en consideración la calidad de los servicios (Quality of Services QoS).
• Tener un sofisticado Control de Acceso al Medio (MAC), que haga al sistema trabajar de manera eficiente.

En el siguiente esquema se presenta la estructura de capas del sistema IS-95 y CDMA2000, observando que los mecanismos agregados para CDMA2000 son precisamente los aspectos mencionados en líneas anteriores.

Capas Superiores.

Cdma2000 es una tecnología de radiotransmisión flexible de estructura abierta ante la inclusión de servicios en las capas superiores. Dentro de los sistemas cdma2000 las capas superiores se encargan de dar servicios, clasificándose estos en las siguientes categorías.

• Servicios de voz: Se encarga de brindar servicios telefónicos de voz, incluyendo acceso a la PSTN y servicios de voz de móvil a móvil.
• Servicio de datos.  Cdma2000 ofrece este servicio entregando la información de un usuario mediante paquetes de datos o por conmutación de circuitos.
• Señalización. Se encarga de controlar la operación de una estación móvil mediante el envío de mensajes dentro del sistema.

Capa de Enlace.

La capa de enlace soporta y controla los mecanismos que se encargan de los servicios de transporte de información; contando con niveles variables de calidad en los servicios (QoS Quality of Services) de acuerdo a las necesidades específicas de cada servicio ofrecido por las capas superiores. La capa de enlace también lleva a cabo acciones de rastreo de información lógica y de señalización dentro de los canales soportados, codificados y modulados en la capa física durante su transporte hacia las capas superiores.

La capa de enlace es dividida en dos subcapas: 

• Link Access Control (LAC)
• Medium Access Control (MAC)

Subcapa LAC

La subcapa LAC se encarga de transportar información mediante comunicaciones punto a punto a las capas superiores, siendo capaz de soportar una transmisión escalable y con la capacidad para conocer las necesidades y cambios en  las entidades de las capas superiores, esto al ser rastreados los canales desde la capa física mediante información lógica y de señalización. 

La subcapa LAC da la QoS que requiere cada entidad de las capas superiores garantizando una entrega libre de errores, sin embargo cuando la QoS  requerida es mayor a la que puede ofrecer la subcapa LAC, entonces este servicio es dado directamente por la subcapa MAC.

A continuación se enlistan las acciones de enlace soportados por la subcapa LAC

• Señalización de la capa 2 para el sistema IS-95
• Señalización de la capa 2 para el sistema cmda2000
• Paquetizado de información de la capa 2 para sistemas Cdma2000
• Servicio de envío de información mediante circuitos conmutados de la capa 2 para sistemas Cdma2000.

Protocolo de enlace nulo (en situaciones donde la subcapa MAC es quien ofrece la calidad de servicios QoS adecuado). 

Subcapa MAC

La subcapa MAC se encarga de funciones de control y administración de recursos dados por la capa física (canales físicos codificados para envío de información sobre la interface aérea), coordinando el uso de estos recursos para las entidades de la subcapa LAC.

La subcapa MAC para llevar a cabo sus actividades es dividida en las siguientes partes:

• Función Convergente Independiente de la Capa Física (The Physical Layer Independent Convergence Function PLICF)
• Función Convergente Dependiente de la Capa Física (The Physical Layer Dependent Convergence Function PLDCF), que a su vez se encuentra subdividida en:
• Instancia Específica PLDCF (The Instance Specific PLDCF)
• Multiplexado y Calidad de los Servicios PLDCF (The PLDCF MUX and QoS  sublayer).

La red telefónica pública conmutada

La red telefónica pública conmutada

Desarrollo de la red

Los sistemas que permitan las comunicaciones telefónicas fueron inventados hace ya más de un siglo y constituyen uno de los pilares en que se sustenta la vida y la economía mundial.

En particular lo que se conoce como Red Telefónica Pública Conmutada (RTCP) está funcionando en todos los países del mundo, con alrededor de 800 millones de abonados. Tienen equipamientos compatibles y proporciona servicios las veinticuatro horas del día todos los días del año.

Por otra parte, la generalización del servicio telefónico en todo el mundo ha hecho de esta red uno de los medios más aptos, para ser usados en la transmisión de datos. De allí la importancia de su estudio en relación con las técnicas tele informáticas.

La digitalización total de la red

Las redes telefónicas fueron construidas inicialmente en todo el mundo mediante tecnologías de características analógicas; fundamentalmente debido a que la voz es un fenómeno típicamente analógico y, además, por que las técnicas digitales no se pudieron aplicar hasta que se fue consolidando el uso de los elementos activos de estado sólido. El transistor primero, los circuitos integrados luego, finalmente, los chips con distintos grados de integración, además fue necesario que estos elementos fueran capaces de gestionar lo bits a velocidades verdaderamente interesantes que justificaran el cambio y la inversión que significa la digitalización de las redes.

La tarea que hoy ocupa a los administradores de la red telefónica es el proceso de digitalización total de la red; proceso que se desarrolla siguiendo determinados pasos ordenados en todas las empresas que prestan este servicio.

La digitalización de la red tiene numerosas ventajas, tanto en el orden económico como en el tecnológico. Además, ha cambiado el concepto original por el que había sido construida la red, de ser una red preparada para transportar la voz, se ha pasado a una red con condiciones para transportar solamente bits, cualquiera que sea la naturaleza de la información.

De todas maneras, actualmente existe en todo el mundo la tendencia hacia la digitalización total de esta red. Dicha digitalización se está realizando a ritmos diferentes, dependiendo de la necesidad existente en muchos países de amortizar los equipamientos analógicos existentes.

La red telefónica está, compuesta básicamente por los siguientes elementos constitutivos.

**Nodos de Conmutación:

                Dentro de éstos existen dos tipos de nodos los que se denominan centrales locales, también conocidos por su expresión central office o local Exchange, a los que se conectan los usuarios de la red; y los que se denominan centrales de transito, también conocidos por transit Exchange o toll center que son los encargados de encaminar las comunicaciones permitiéndoles que puedan llegar a los destinos solicitados. Estos últimos nodos no posees usuarios conectados a ellos.

**Enlaces urbanos e interurbanos:

Los enlaces que se usan en la red telefónica conmutada por interconectar las centrales locales entre sí, y y las centrales de transito, se suelen denominar enlaces troncales por la cantidad de canales de voz que suelen transportar. Estos enlaces constituyen lo que hemos denominado la red de soporte,  pues no solo se utilizan para facilitar las comunicaciones en la misma red telefónica, sino que parte de ellos se suelen usar con fines variados. Uno de ellos, mediante el uso de canales digitales de distintas velocidades, para organizar las que se llaman Redes Especiales de Transmisión de Datos. Otro de los usos es para la provisión de En laces dedicados o arrendados para distintos fines, que pueden tener características urbanas, interurbanas o internacionales.

**Enlaces de Abonado:

Es el vínculo de comunicaciones que conecta al equipo, o los equipos terminales del usuario, con la central local, de la quesera tributario. También es conocida como Par de abonado o como  local loop.

**Equipos terminales:

Son los quipos que cada usuario podrá conectar a la red de acuerdo con las prestaciones que la misma pueda brindar. Lógicamente, el primero y más importante que debe de considerarse en esta red es precisamente el teléfono. Sin embargo actualmente también se pueden conectar a ella un amplio conjunto de equipos terminales que prestan servicios diversos, tales como facsímiles, computadoras, tele tex, etc.

Características Particulares de la red Telefónica pública conmutada

La red telefónica pública conmutada presenta las siguientes características particulares.

**La red está casi siempre es todas partes.

Resulta muy difícil que no se encuentre disponible un equipo terminal de la red telefónica conmutada en algún punto geográfico del planeta. Esta característica hace que esta red sea muy interesante para establecer puntos terminales de circuitos de transmisión de datos. Si en algún punto geográfico la red no está presente, otras posibilidades serán igualmente complejas.

**Normalmente los costos son bajo o, al menos, razonables

Los costos de la red telefónica conmutada en casi todos los países son muy accesibles, en función de las condiciones económicas de cada uno. La UIT-T establece parámetros para el establecimiento de las tarifas de todos los servicios si estos parámetros son respetados por las administraciones de cada país, la afirmación anterior es válida. Sin embargo en pocos casos, las tarifas son distorsionadas con impuestos o sobrecargas adicionales, no recomendadas internacionalmente, y en ese caso, esta afirmación podría dejar de tener sentido práctico. En estas  últimas situaciones, las variaciones tarifarias provocan distorsiones en el uso de las distintas posibilidades que se ofrecen a los usuarios. Éstas traen, posteriormente, deformaciones en la demanda que se traduce en la necesidad de nuevas inversiones, que en la gran mayoría de los casos resulta en un sistema abierto.

**El sistema telefónico es un sistema Abierto:

Estas condiciones permiten que el uso de la red no necesite autorizaciones especiales, ni requerimientos adicionales  ante las administraciones. Pueden existir casos especiales en los que se requiera algún tipo de autorización parta el uso de la red, no obstante, la detección del uso temporal de la red telefónica para la transmisión de datos resulta muy difícil.

** La obtención de hardware necesario no presenta complicaciones técnicas importantes:

Los equipos necesarios son de fácil obtención en el mercado tele informático, tanto en el orden nacional como en el internacional.

Técnicas usadas en las redes telefónicas conmutadas

**Aspectos generales

Las redes telefónicas públicas conmutadas están compuestas por tres tipos de hardware de características diferenciadas: equipos terminales, sistemas de conmutación y sistemas de transmisión.

Equipos terminales:

Los equipos terminales más comunes conectados a la red telefónica conmutada son los teléfonos, los equipos facsímil y las computadoras a través de módem de datos.

TELEFONOS

 Los terminales telefónicos se pueden clasificar en dos grandes grupos: los equipos normalizados, que pueden ser conectados  directamente a la red Telefónica Pública Conmutada y los equipos propietarios que solamente pueden ser conectados a las centrales privadas para las cuales han sido diseñados. Estos últimos, también  pueden operar en la red Pública pero a través de la central privada con la que son compatibles.

Los elementos constitutivos básicos de estos terminales son los mismos en ambos casos. Sin embargo, los equipos propietarios pueden tener partes adicionales que les permiten cumplir con una gama de funciones especiales más amplia.

  

Elementos constitutivos básicos:

Los elementos constitutivos básicos que conforman un teléfono son los siguientes:

v  La base o soporte: Es la que contiene todos los elementos mecánicos y electrónicos que posee el aparato. Normalmente está construida en materiales plásticos, aunque hoy los hay de los más variados tipos y materiales.

v  El micro teléfono: Es la parte del aparato que permite recibir y transmitir la voz. Están diseñados ergonómicamente para adaptarse a la cabeza del operador.

v  El cable de conexión a la red: Actualmente estos cables están dotados en ambos extremos de conectores normalizados RJ-11 o RJ-45 un extremo se conecta al teléfono y el otro a la red.

v  Dial o conjunto para el marcado: permite introducir los dígitos que son necesarios para establecer la comunicación o apartar elementos de señalización. Los hay de discos giratorios “antiguos” y de teclado digital.

v  Horquilla: Es la parte del aparato que permite habilitar o deshabilitar el uso del micro teléfono.

v  Campanilla de llamada: Es el elemento que alerta la llegada de una llamada.

Funciones que cumplen

Los aparatos telefónicos tienen funciones básicas y funciones especiales. Las funciones básicas que debe realizar todo aparato son:

v  Recibir las señales eléctricas transmitidas por la red y transformarlas en señales acústicas que puedan ser escuchadas por el oído humano; y viceversa, transformar las señales acústicas generadas por la voz en señales eléctricas que puedan ser enviadas a la red

v  Permitir el envió de la información de señalización para establecer la comunicación. Esta información puede ser enviada en la modalidad de pulsos o tonos. Los aparatos conectados a las redes públicas permiten, en muchos casos, solamente estas dos funciones.

Sistemas de Conmutación

Esta técnicas fueron usadas en las primeras etapas de la conmutación y telefónica, y aún  hoy existen algunas instalaciones que están en servicio. Consisten, básicamente, en sistemas donde el mando de la central que realiza la conmutación es un mecanismo que produce la apertura y cierre de relés electromecánicos, que permiten el paso de las señales telefónicas a través del conmutador en forma de señales analógicas, tal como llegan al nodo de conmutación

Permiten a este grupo las tecnologías conocidas como:

v  Pasó a paso o Sistema Strower.

Esta técnica conocida como pasó a paso o sistema de mando directo, consiste en un método de selección en serie, donde cada digito que llega a la central va avanzando un paso, hasta llagar al selector final del abonado con el que se quiere conectar. Por esa razón también se lo denomina sistema en cascada.

v  De barras cruzadas o Sistema Crossbar:

Esta técnica, conocida como de barras cruzadas o sistema de mando indirecto, consiste en un método de selección en paralelo, donde todos los dígitos que llagan a la central se van acumulando en una memoria, produciéndose finalmente la conexión con el abonado deseado.

Técnicas hibridas:

Estas técnicas fueron usadas en las primeras etapas que empezaron a ser abandonadas las técnicas electromecánicas, por las que se llamaron de conmutación semielectrónica.

Consisten básicamente en un sistema de conmutación donde el mando de la central que realiza la conmutación es un computador de propósitos especiales y maneja a tal fin señales de tipo digital. Por este motivo, la técnica usada se denomino por Control de programa almacenado o SPC (Store Program Control)  sin embargo, las señales telefónicas que pasan a través del conmutador (matrices de relevadores rápidos), lo hace en forma de señales analógicas, tal como llegan al nodo de conmutación.

Técnicas electrónicas:

Estas técnicas son las que se usan actualmente en la totalidad de los casos. El mando de la central que produce la conmutación es similar, conceptualmente, al que usan las centrales de conmutación de técnicas hibridas. Se trata también de un computador de propósitos especiales, que maneja señales digitales para producir las funciones de conmutación, mediante un sistema de control de programa almacenado.

La diferencia fundamental radica en que las señales telefónicas enviadas por los usuarios, que serán conmutadas, deberán entrar al conmutador previamente digitalizadas.

Es evidente que mientras el par de abonado y el equipo terminal sean de características analógicas, a la entrada de los conmutadores electrónicos debe de haber convertidores analógicos/Digitales.

A la salida del  nodo, después de la conmutación, pueden ocurrir dos situaciones diferentes. Si la señal conmutada es direccionada hacia un usuario analógico ubicado en el mismo nodo, esta debe de pasar por unos convertidores Digitales/Analógicos, que le permitirán recuperar la señal originalmente transmitida, para que pueda ser transmitida a través del par de abonado hacia el equipo terminal del destinatario ambos de características analógicas.

NIVEL JERARQUICO DE LA RED

 Según el carácter y la jerarquía que poseen dentro de la red telefónica publica conmutada  los sistemas de transmisión se pueden clasificar en:

v  URBANOS:

Se denomina  sistemas de transmisión urbana aquellos que instalados dentro de una zona o área común de servicios, conectan nodos de conmutación o de transito. En particular enlazan, por , ejemplo de conmutación o de transito que están ubicados en una misma ciudad, o grupo de ellos que forman parte de una única área múltiple de servicios.

v  INTERURBANOS:

Se denominan sistemas  de transmisión interurbanos aquellos que, instalados dentro de un área geográfica importante, conectan nodos de conmutación de diferente jerarquía dentro de la red, o si son de igual jerarquía, estos pertenecen a distintas áreas múltiples de servicios. En particular enlazan, por ejemplo a los nodos de conmutación o de transito que están ubicados en ciudades diferentes y que pertenecen a dos áreas de servicio distintos.

v  INTERNACIONALES:

Se denominan sistemas de transmisión internacionales a aquellos que conectan nodos de transito que permitan la interconexión entre dos o más países diferentes y que están regulados por acuerdos internacionales.

Arquitectura de una Red de Computadoras

Arquitectura de una Red

Las redes deben admitir una amplia variedad de aplicaciones y servicios, como así también funcionar con diferentes tipos de infraestructuras físicas.

Existen cuatro características básicas que la arquitectura subyacente necesita para cumplir con las expectativas de los usuarios: tolerancia a fallas, escalabilidad, calidad del servicio y seguridad.

Tolerancia a fallas:

Una red tolerante a fallas es la que limita el impacto de una falla del software o hardware y puede recuperarse rápidamente cuando se produce dicha falla.

Si un enlace o ruta falla, los procesos garantizan que los mensajes pueden enrutarse en forma instantánea en un enlace diferente transparente para los usuarios en cada extremo.

Escalabilidad:

Una red escalable puede expandirse rápidamente para admitir nuevos usuarios y aplicaciones sin afectar el rendimiento del servicio enviado a los usuarios actuales.

La capacidad de la red de admitir estas nuevas interconexiones depende de un diseño jerárquico en capas para la infraestructura física subyacente y la arquitectura lógica. El funcionamiento de cada capa permite a los usuarios y proveedores de servicios insertarse sin causar disrupción en toda la red.

Calidad de servicio (QoS):

Las transmisiones de voz y video en vivo requieren un nivel de calidad consistente y un envío ininterrumpido que no era necesario para las aplicaciones informáticas tradicionales. Los nuevos requerimientos para admitir esta calidad de servicio en una red convergente cambian la manera en que se diseñan e implementan las arquitecturas de red.

Seguridad:

Las expectativas de privacidad y seguridad que se originan del uso de internetworks para intercambiar información empresarial crítica y confidencial exceden lo que puede enviar la arquitectura actual. La rápida expansión de las áreas de comunicación que no eran atendidas por las redes de datos tradicionales aumenta la necesidad de incorporar seguridad en la arquitectura de red. Como resultado, se está dedicando un gran esfuerzo a esta área de investigación y desarrollo. Mientras tanto, se están implementando muchas herramientas y procedimientos para combatir los defectos de seguridad inherentes en la arquitectura de red.

Redes

1,2  ¿Qué son redes de información y como se representan gráficamente?

R= Una red es un conjunto de dispositivos (a menudo denominados nodos) conectados por enlaces en un medio físico. Un nodo puede ser una computadora, una impresora o cualquier orto dispositivo capaz de enviar y/o recibir datos generados por otros nodos de la red. Los enlaces conectados con los dispositivos se denominan a menudo canales de comunicación.

Procesamiento  Distribuido

Las redes usan procesamiento distribuido en el aspecto en que una tarea está dividida entre múltiples computadoras. En lugar de usar una única máquina grande responsable de todos los aspectos de un proceso, cada computadora individual (habitualmente una computadora personal o una estación de trabajo) maneja un subconjunto de ellos.

Algunas ventajas del procesamiento distribuido son las siguientes:

**Seguridad/encapsulamiento: Un diseñador de sistemas puede limitar el tipo de interacciones que un determinado usuario puede tener con el sistema completo. Por ejemplo, un banco puede permitir a los usuarios acceder solamente a su propia cuenta a través de un cajero automático sin permitirles acceder a la base de datos completa del banco.

**Base de Datos distribuidas: Ningún sistema necesita proporcionar una capacidad de almacenamiento para toda la base de datos. Por ejemplo, la web da acceso a los usuarios a información que pueda estar siendo almacenada y manipulada realmente en cualquier parte de Internet.

**Resolución más rápida de problemas: Múltiples computadoras que trabajan en partes de un  problema de forma concurrente  a menudo pueden resolver el problema más rápido que una única máquina que trabaje en dicho problema. Por ejemplo, las redes de PC han descubierto códigos de cifrado que se presumían indescifrables debido a la cantidad de tiempo que supondrían hacerlo con una única computadora.

**Seguridad mediante redundancia: Múltiples computadoras ejecutando el mismo programa al mismo tiempo pueden proporcionar un mecanismo de seguridad a través de la redundancia. Por ejemplo, en la lanzadera especial hay tres computadoras que ejecutan el mismo programa, de forma que si una tiene un error de hardware o software, las otras puede solventarlo.

**Proceso cooperativo: Tanto múltiples computadoras como múltiples usuarios pueden interactuar para llevar a cabo una tarea una tarea. Por ejemplo, en los juegos multiusuario que hay en la red las acciones de cada jugador  son visibles y afectan a los demás.

Criterios de redes

Para que sea considerada efectiva y eficiente, una red debe satisfacer un cierto número de criterios. Los más importantes son las prestaciones, la fiabilidad y la seguridad.

**Configuración de la línea

La configuración de la línea se refiere a la forma en que dos o más dispositivos que se comunican se conectan a un enlace. Un enlace es el medio de comunicación físico que transfiere los datos de un dispositivo a otro. A efectos de visualización, es sencillo imaginar cualquier enlace como una línea que se dibuja entre dos puntos. Para que haya comunicación, dos dispositivos deben estar conectados de alguna forma al mismo enlace simultáneamente. Hay dos configuraciones de línea posible: punto a punto y multipunto 

Ø  Punto a Punto: Una configuración de línea punto a punto proporciona un enlace dedicado entre dos dispositivos. Toda la capacidad del canal se reserva para la transmisión entre ambos dispositivos. La mayoría de las configuraciones punto a punto usan cables para conectar los extremos, pero también son posibles otras opciones, como las microondas o los satélites de enlace

Cuando se cambian los canales de una televisión con control remoto mediante mando a distancia por infrarrojo, se establecen  conexiones punto a punto entre el mando a distancia y el sistema de control de la televisión.

Ø  Multipunto: Una configuración de línea multipunto (también denominada multiconexión) es una configuración en la que varios dispositivos comparten el mismo enlace, en un enlace multipunto, la capacidad del canal es compartida en el espacio o en el tiempo. Si varios dispositivos ´pueden usar el enlace de forma simultánea, se dice que hay una configuración de línea compartida especialmente. Si los usuarios deben de compartir la línea por turnos, se dice que se trata de una configuración de línea de tiempo compartido.

Topología: El termino topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, bien físicamente o bien lógicamente. Dos o más dispositivos se conectan a un enlace; dos o más enlaces forman una topología, la topología de una red es la representación geométrica de la relación entre todos los enlaces y los dispositivos que los enlazan entre sí (habitualmente denominados nodos). Hay cinco posibles topologías básicas: Malla, Estrella, Anillo, Árbol, Bus

Estas cinco clases describen cómo están interconectados los dispositivos de una red, lo que no indica su disposición física. Por ejemplo, que exista una topología de estrella no significa que todas las computadoras de la red deban estar situadas físicamente con forma de estrella alrededor de un concentrador. Una cuestión a considerar al elegir una topología es el estado relativo de los dispositivos a enlazar.

Malla

En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el trafico únicamente entre los dos dispositivos que conecta. Por lo tanto, una red en malla completamente conectada necesita n(n-1)/2 canales físicos para enlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces, cada dispositivo de la red debe tener n-1 puertos de entrada/salida (E/S).

Una malla ofrece varias ventajas sobre otras topologías de red. En primer lugar, el uso de los enlaces dedicados garantiza que cada conexión solo debe de transportar la carga de datos propia de los dispositivos conectados.

 En segundo lugar una topología de malla es robusta. Si un enlace falla, no inhabilita todo el sistema.

La privacidad o la seguridad: Cuando un mensaje viaja a través de un alinea dedicada, solamente lo ve el receptor adecuado. Las fronteras físicas evitan que otros usuarios puedan tener acceso a los mensajes.

Las principales desventajas de la topología en malla relacionan la cantidad de cable y el número de puertos de entrada y/o salida necesarios.

En primer lugar la instalación y reconfiguración de la red es difícil, debido a que a que cada dispositivo debe de estar conectado a cualquier otro.

En segundo lugar, la masa de cables puede ser mayor que el espacio disponible para acomodarla (en paredes, techos o suelos)

Estrella:

En la topología en estrella cada dispositivo solo tiene un enlace punto a punto dedicado con el controlador central, habitualmente llamado concentrador. Los dispositivos no están directamente enlazados entre sí. A diferencia de la topología en malla, la topología en estrella no permite el tráfico directo de dispositivos. El controlador actúa  como un intercambiador, si un dispositivo que quiere mandar datos a otro, envía los datos al controlador, que los retransmite al dispositivo final.

Una topología en estrella es más barata que una topología en malla, en una estrella cada dispositivo necesita solamente un enlace y un puerto de entrada y/o salida para conectarse a cualquier número de dispositivos. Este factor hace que también sea más fácil de instalar y reconfigurar. Además es necesario instalar menor número de cables. Otra ventaja de esta red es su robustez. Si falla un enlace, solamente este enlace se verá afectado. Todos los demás enlaces permanecerán activos, mientras funcione el concentrador, se puede usar como monitor para controlar los posibles problemas de los enlaces y par puentear los enlaces con defectos.

Sin embargo, aunque una estrella necesita menos cable que una malla, cada nodo debe estar enlazado al nodo central. Por esta razón, en la estrella se requiere más cable que en otras topologías de red (como el árbol, el anillo o el bus).

Árbol

La topología de árbol es una variante de la de estrella. Como en la estrella, los nodos del árbol están conectados a un concentrador  que controla el tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central. La mayoría de los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que a su vez, se conecta al concentrador central.

El concentrador central del árbol es un concentrador activo. Un concentrador activo contiene un repetidor, es decir, un dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes de transmitirlos. Retransmitir las señales de esta forma amplificara su potencia e incrementa la distancia a la que puede viajar al señal.

Los concentradores secundarios pueden ser activos o pasivos. Un concentrador pasivo proporciona solamente una conexión física entre los dispositivos conectados.

Las ventajas y las desventajas de una topología en árbol son las mismas que la de una estrella. Sin embargo, la inclusión de concentradores secundarios tiene dos ventajas más. Primero, permite que se conecten más dispositivos a un único concentrador central y puede, por tanto, incrementar la distancia que puede viajar la señal entre dos dispositivos, segundo, permite a la red aislar y priorizar las comunicaciones de distintas computadoras. Por ejemplo, las computadoras conectadas a un concentrador secundario pueden tener mayor prioridad que las conectadas a otro concentrador secundario de esta forma los diseñadores de la red y el operador pueden garantizar que los datos sensibles con restricciones de tiempo no tienen que esperar para acceder a la red.

La tecnología de TV por cable es un buen ejemplo de topología en árbol, ya que el cable principal, que sale de las instalaciones centrales, se divide en grandes ramas y cada rama se subdivide en otras más pequeñas hasta que se llega a los consumidores finales. Los concentradores se usan cada vez que se divide el cable.

Bus

Todos los ejemplos anteriores describen configuraciones punto a punto. Sin embargo, una topología de bus es multipunto. Un cable largo actúa como una red troncal que conecta todos los dispositivos en la red.

Los nodos se conectan al bus mediante cables de conexión (latiguillos) y  sondas. Un  cable de conexión es una conexión que va desde el dispositivo hasta el cable principal. Una sonda es un conector que, o bien se conecta al cable principal, o se pincha en el cable para crear un contacto con el núcleo metálico. Cuando las señales viajan a través de la red troncal, parte de su energía se transforma en calor, por lo que la señal se debilita a medida que viaja por el cable. Por esta razón, hay un límite en el número de conexiones que un bus puede soportar y en la distancia entre estas conexiones.

Entre las ventajas de la topología de bus se incluye la sencillez de instalación. El cable troncal puede tenderse por el camino más eficiente y, después, los nodos se pueden conectar al mismo mediante líneas de conexión de longitud variable. De esta forma se puede conseguir que un bus use menos cable que una malla, una estrella o una topología en árbol. Por ejemplo en una estrella cuatro dispositivos situados en la misma habitación necesitarían cuatro cables de longitud suficiente para recorrer todo el camino hasta el concentrador. Un bus elimina esta redundancia. Sola mente el cable troncal se extiende toda la habitación. Cada línea de conexión únicamente tiene que ir hasta el punto de la troncal más cercana.

Entre sus desventajas se incluye lo dificultoso de su reconfiguración y del aislamiento de los fallos. Habitualmente los buses se diseñan para tener una eficiencia óptima cuando se instalan. Por tanto, puede ser difícil añadir nuevos dispositivos. Como se dijo anteriormente, la reflexión de la señal en los conectores puede causar degradación de su calidad. Esta degradación se puede controlar limitando el numero  y el espacio de los dispositivos conectados a una determinad longitud de cable. Añadir nuevos dispositivos puede obligar a modificar o reemplazar el cable troncal.

Además un fallo o rotura del bus interrumpe todas las transmisiones, incluso entre dispositivos que están en la parte de red que no falla. Esto se debe  a que el área dañada refleja las señales hacia la dirección del origen, creando ruido en ambas direcciones

Anillo

En un a topología de anillo cada dispositivo tienen una línea de conexión dedicada y punto a punto solamente con los dos dispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección, o de dispositivo a dispositivo, hasta alcanza su destino. Cada dispositivo del anillo incorpora un repetidor. Cuando un  anillo recibe una señal para otro dispositivo, su repetidor regenera los bits y los retransmite al anillo.

Un  anillo es relativamente fácil de instalar y reconfigurar. Cada dispositivo esta enlazado solamente a sus vecinos inmediatos (bien físicos o lógicos). Para añadir o quitar dispositivos, solamente hay que mover  dos conexiones. Las únicas restricciones están relacionadas con aspectos del medio físico y el tráfico (Máxima longitud del anillo y número de dispositivos). Además, los fallos se pueden aislar de forma sencilla. Generalmente, en un anillo hay una señal en circulación continuamente. Si un dispositivo no recibe una señal en un periodo de tiempo especificado, puede emitir una alarma. La alarma alerta al operador de red de la existencia del problema y de su localización.

Sin embargo, el tráfico unidireccional puede ser una desventaja. En anillos sencillos, una rotura del anillo (como por ejemplo una estación inactiva) puede inhabilitar toda la red. Esta debilidad se puede resolver usando un anillo dual o un conmutador capaz de puentear la ruptura.

·         Red Jerárquica

Inicialmente se diseñó una red jerárquica, es decir centrales de conmutación automática conectadas entre sí de modo que cada una de ellas dependa de otra cuyo orden jerárquico sea superior, permaneciendo unidas entre sí las de la máxima categoría, como se muestra en la figura.

El punto donde se reúnen las líneas de abonado de todos los aparatos telefónicos de un determinado área se conoce como  central local. Unir todas las centrales locales entre sí resulta complicado, por lo que se utiliza un nivel superior de conmutación denominado central primaria, que al estar conectada con un cierto número de centrales locales permite la interconexión de equipos telefónicos pertenecientes a éstas. Se denomina  área primaria a la superficie de dominio de una central primaria.

·         Red complementaria

En ocasiones se crean encaminamientos directos que no están contemplados en la estructura de red básica. Estos enlaces directos se suelen hacer entre nodos que intercambien volúmenes elevados de tráfico. El conjunto de estas rutas directas forma la red complementaria. Esto se hace porque así, para gran número de comunicaciones, se precisa utilizar menos enlaces intermedios y menor número de equipos de conmutación. De esta forma los nodos de mayor jerarquía tienen que cursar menos tráfico, se reducen costes al utilizar menos recursos y aumenta la fiabilidad de la red, ya que se crea una malla parcial que proporciona redundancia de caminos, muy útil en caso de congestión o fallos en la red. Ambas redes, complementaria y jerárquica, coexisten superpuestas y facilitan alternativas de encaminamiento.

·         Red de Acceso

Todo teléfono debe estar conectado con una central telefónica, para poder establecer conexiones con otros equipos telefónicos, esta conexión del terminal con la central es conocida como bucle de abonado.

De la central salen, a través de la galería de cables, varias líneas agrupadas en mazos de cables, de entre 100 y 2400 pares según la densidad de población y la distribución espacial. Estos mazos se distribuyen a nivel de subsuelo, y siguen por las canalizaciones que finalizan su recorrido en unas cámaras subterráneas llamadas cámaras de registro, protegidas contra la humedad y el agua. Estascámaras están comunicadas con otras idénticas por canalizaciones, distando no más de unos 150munas de otras para que no resulte demasiado difícil introducir los cables.

En las cámaras de registro los cables se pueden bifurcar en otros de menor capacidad. Estos mazos, con el número de pares apropiado según la distribución de la población, finalizan en las cajas terminales o regletas. Estos compartimentos se instalan en las fachadas de los edificios o en su interior. La continuidad entre la caja terminal y la entrada al domicilio del usuario se realiza con un cable de 2 hilos de cobre de ½ mm de espesor, que transporta la señal telefónica. Cada uno de los empalmes entre mazos de cables debe realizarse con precisión, de manera que debe conocerse perfectamente dónde se conecta en la central cada par de abonado. Esta identificación se hace gracias a la coloración y numeración de los pares. Además deberán protegerse de la humedad y otros agentes externos que puedan dañarlos.

Para simplificar la instalación del teléfono principal y la de los supletorios se instala entre el término de la línea de abonado y el teléfono principal un punto de terminación de red.

·         Red Rural

La red rural, mostrada en la figura, se organiza sobre áreas unicelulares denominadas sectores.

Una provincia estaría dividida en sectores, cuya cabecera de interconexión telefónica se situaría en la central del sector y que coincidirá con la ciudad más importante de la comarca. La central del sector atendería las centrales de las poblaciones más pequeñas de esa comarca, denominadas  centrales terminales. A ambos tipos de centrales (de sector y terminales) se conectan los abonados. Si la central de sector tuviera mucho tráfico con sus centrales terminales se le asignará la función única de tránsito denominándose entonces  central de tránsito sectorial, no permitiéndose que hubiera abonados directamente conectados a la misma. Aquí también se aplica el concepto de red complementaria, pudiendo unir dos centrales terminales siempre que el tráfico entre ellas así lo aconseje.

·         Red Urbana

En poblaciones no muy grandes (menos de 15 centrales locales), todas las centrales de una misma ciudad se conectan entre sí en malla. En áreas mayores se utiliza la  estructura de red urbana multicentral simple, las centrales locales se unen a una central támdem (central primaria), que sólo sirve para conmutar tráfico, es decir que no recibe directamente líneas de abonado, mostradas en la figura  como U.

·         Red Provincial

Las centrales del sector, cabeceras de cada comarca, que configuraban una provincia geográfica, se rigen por la central automática interurbana. Esta central está en la capital de provincia y a ella se incorporan las centrales urbanas instaladas en dicha provincia.  La mayor parte del tráfico entre provincias se cursa por rutas directas de la red complementaria, encaminando el restante a través de enlaces jerárquicos con sus respectivas centrales terciarias y éstas últimas interconectadas entre sí.

Red Internacional

Una red internacional está configurada por una parte nacional y otra de conexión internacional con el resto de los países. Cada país cuenta con  centrales internacionales que son centros de conmutación que disponen de enlaces con otras centrales extranjeras. La red jerárquica es el último camino elegido en una conexión, ya que es mejor utilizar rutas directas en la red complementaria. Todas las centrales secundarias y terciarias están conectadas a una central internacional. Se llama  sección nacional-internacional al enlace entre dos centros internacionales del mismo país. Hay acuerdos internacionales para ajustar el volumen y la ratificación.