Sistemas de Tiempo Real y Redes de Comunicaciones
¿Qué tipo de sistema es un sistema de tiempo real, cuál es su principal característica, explique a qué se refiere esta?
Un sistema de tiempo real es un sistema digital que interactúa interactivamente con un entorno.
¿Cuáles son las condiciones básicas de un sistema de tiempo real?
Interactúa con el mundo real, emite respuestas correctas y cumple restricciones temporales.
¿Cuáles son los 2 tipos de sistemas que no necesariamente corresponden a un sistema de tiempo real y por qué?
STR Sistema rápido y STR en línea.
Mencione al menos 3 ejemplos de sistemas de tiempo real (recuerde que es un sistema digital).
Voz IP, telefonía IP, videoconferencia.
Cuáles son los 2 tipos de redes de comunicaciones (respecto de su naturaleza), cuáles son sus principales diferencias (señales de origen), ejemplos de cada una.
Red de datos – Conmutación de circuitos, telefonía vocal.
Factores a los que es sensible el oído humano.
1. Los retardos,
2. Las irregularidades del ritmo verbal y
3. Las pérdidas de sonidos.
Factores que, en las redes de datos, afectan al tránsito de paquetes de voz.
1. Latencia o Retardo (Delay),
2. Jitter o Fluctuación del retardo y
3. Pérdidas de paquetes en la red.
Cuáles son los procesos que resultan como mayores responsables de la latencia.
Paquetización, propagación y colas de buffers.
A qué tipo de fenómenos dan origen las variaciones de retardo y cómo se llaman en cada caso.
Jitter y wander.
Cuál es una medida referencial entregada por la norma ITU G.114 para la latencia de propagación.
6 microsegundos * KM.
Cuál es la medida de la latencia aceptada internacionalmente para una calidad de voz alta.
Entre 0 y 150 ms.
Qué valores de latencia encontramos en comunicaciones satelitales y de banda ciudadana (CB).
En transmisiones satelitales entre 160 y 500 ms (calidad satelital).
En transmisión banda ciudadana entre 400 y 700 ms (calidad banda ciudadana).
Qué es el tiempo TEMS
Tiempo entre toma de muestras sucesivas.
Qué es el tiempo R
Tiempo típico entre datagramas.
Qué es el jitter
Las variaciones rápidas del retardo (variaciones de alta frecuencia).
Qué retardo introduce normalmente un corrector de jitter.
Retardo de paquetización.
Qué valores de tiempo TEMS y R encontramos en los Codec G.711, G.723.1 (ACELP) y G.729
CODEC TEMS (ms.) R (ms.) R / TEMS
G.711 0.125 20 160
G.723.1 ACELP 30 60 2
G.729(A) 10 20 2
Qué retardos de paquetización encontramos en cada uno de los Codec anteriores.
G711 1.0 ms
G723 67.5 ms
G729 25.0 ms
Cuál es el límite máximo que se puede esperar para la pérdida de paquetes y cuál debiera ser un valor aceptable.
La calidad de la voz se hace intolerable por pérdida de sonidos, si la pérdida de paquetes extremo supera 3%. Normalmente se acepta hasta un 1% de pérdida de paquetes, aunque es preferible que ésta no sobrepase 0.5%.
Cuántos Bytes utiliza los Header RTP, UDP, IP, Ethernet y cuánto el Payload.
RTP 12 bytes
UDP 8 bytes
IP 20 bytes
Ethernet 18 bytes
Payload (depende del codec)
Qué es el ancho de banda combinado (ABC)
Es el ancho de banda que ocupan los dos flujos RTP, lo que significa que se transmiten por la red dos flujos, uno en cada sentido.
Calcule el ancho de banda combinado de un paquete que lleva payload G.711
El payload es de 64.000 bit/seg, L = (Velocidad del Codec * R) = 64000 bit/seg * 0.020 seg = 1280 bits, L bits/8 = 160 bytes, ABC = (58 + 160) * 8 * 2 / 0.020 = 174.400 bit/seg.
Cuál es el ancho de banda de un paquete que usa Codec G.729
El payload es de 8.000 bit/seg, L = (Velocidad del Codec * R) = 8000 bit/seg * 0.020 seg = 160 bits, Payload G.729 = L bits/8 = 20 bytes, ABC = (58 + 20) * 8 * 2 / 0.020 = 62.400 bit/seg (62.40 kbps).
Cuál es el ancho de banda de un paquete que usa Codec G.723.1(ACELP)
El payload es de 5.300 bit/seg, L = (Velocidad del Codec * R) = 5300 bit/seg * 0.060 seg = 318 bits, Payload G.729 = L bits/8 = 39.75 bytes, ABC = (58 + 39.75) * 8 * 2 / 0.060 = 26.067 bit/seg.
Calcule el ancho de banda que debemos dedicar a la voz dentro de una red de área local cuyo entronque utilizará 4 circuitos FXS de la PSTN de un proveedor. (Supongamos que el códec es G.711 y luego con G.729)
Si queremos usar 4 líneas FXS de entronque telefónico, para paquetes VoIP con el codec G.711 u/a, tendremos: Capacidad del Enlace de Datos = 4 líneas * 174.400 bits/seg = 697.6 Kbps. G.729: 62.400 bit/seg x 4 líneas = 249.6 Kbps.
Estime el retardo “one way” para un sistema que utiliza Codec G.729, con supresor de jitter, para una distancia de enlace de 70 Km sin repetidores, considere un margen de seguridad de 15%.
Retardo de paquetización = 25 ms x 2 (lado transmisión y recepción) = 50 ms, Retardo de propagación: 70 Km x 6 us/Km = 70 Km x 0.006 ms/Km = 0.42 ms, Corrector de Jitter: 2x R = 2 * 20 ms = 40 ms, Subtotal: 50 + 0.42 + 40 = 90.42 ms, 90.42 * 0.15 = 13.56 ms (15% de seguridad), Retardo one way = 90.42 + 13.56 = 103.98 ms.
Si en el caso anterior, consideramos un tendido de 1.000 Km con repetidores cada 50 Km en donde cada uno añade un retardo de procesamiento de 10 ms.
Retardo de paquetización = 25 ms x 2 (lado transmisión y recepción) = 50 ms, Retardo de propagación: 1.000 Km x 6 us/Km = 1.000 Km x 0.006 ms/Km = 6 ms, Corrector de Jitter: 2x R = 2 * 20 ms = 40 ms, Total repetidores = 1.000/50 – 1 = 19 repetidores => 19 * 10 ms = 190 ms, Subtotal: 50 + 6 + 40 + 190 = 286 ms, 286 * 0.15 = 42.9 ms (15% de seguridad), Retardo one way = 286 + 42.9 = 328.9 ms.
Qué elementos influyen en la evaluación económica para implementar en una empresa un sistema de Telefonía IP.
1. Economías de Escala,
2. Tecnología soportada en parte o totalmente por estructura de datos existente,
3. Flexibilidad al existir distintos tipos de Arquitecturas de implementación.
En la evaluación económica de una red, a qué se refiere el concepto de economía de escala y cómo se aplica en telefonía IP (qué elementos influyen).
Al considerar que mientras más anexos telefónicos existen en una empresa, mayor será la economía al eliminar cobros de tráfico telefónico (SLM y llamadas de L.D.) que tiene la PSTN y que la Telefonía IP no, al irse el tráfico telefónico por la red de datos de la empresa o por Internet.
En qué consiste el Modelo Centralizado.
Consiste en tener un lugar con los servidores IP y en el resto de los puntos teléfonos IP, softphone o Gateway ATAs.
En qué consiste el Modelo distribuido. (ejemplo DUOC)
Tener servidores en cada sucursal.