sistemas de telecomunicación (stel-2011)

sistemas de telecomunicación (STEL-2011) 1

tema 1

SISTEMAS Y SERVICIOS DE

TELECOMUNICACION


MARCO JURIDICO ESPAÑOL

REPRESENTACION DEL AUDIO Y VIDEO

SISTEMAS DE TELECOMUNICACION

SERVICIOS DE TELECOMUNICACION

JERARQUIAS PDH/SDH Y SISTEMAS WDM

ORGANISMOS DE NORMALIZACION


sistema de telecomunicación: concepto /1

sistema = conjunto de recursos (routers, medios de

transmisión,...) destinados al procesamiento de la infor-

mación (sonidos, imágenes, datos,...) para su entrega

desde una/s fuente/s hasta uno/s destino/s.

si destino/s seleccionable/s por la/s fuente/s mediante

señalización (marcación)

-> sistema telefónico conmutado

ejemplo:

si información = sonido -> sistema telefónico


RED(transporte INFORMACION)

VOZ (sonidos)VIDEO (imagen, fija o en movimiento)DATOS (información bursátil, meteorológica,...)

de CIRCUITOSde PAQUETES

ANALOGICADIGITAL MonoServicio

MultiServicio

Usuario-B

Usuario-A

según la UIT (Unión Internacio-

nal de Telecomunicaciones):

sistema = red + terminales

en la práctica, sistema y

red se utilizan como sinónimos

sistema de telecomunicación: concepto /2


sistema de telecomunicación: esquema topológico

USUARIO

SISTEMA DE GESTION

USUARIO

PSPS

LINEALINEA

RED TRONCAL (BACKBONE)

RED DE ACCESORED DE ACCESO

SISTEMA DE TRANSPORTE

SISTEMA DE CONMUTACION

aunque estrictamente hablando, debiera denominarse subred, o subsistema,

de Acceso, subred, o subsistema, de Transporte,… en la práctica se suelen

omitir los prefijos “sub”


USUARIO

SISTEMA DE GESTION

USUARIO

PSPS

LINEALINEA

RED TRONCAL (BACKBONE)

RED DE ACCESORED DE ACCESO



cableados: RTB, RDSI, xDSL, HFC, PLC, xPON,.....

inalámbricos: WiFi, LMDS, GSM/GPRS, UMTS, satelitales,...

sistema de telecomunicación: red de acceso /1


la sub-red de acceso es el segmento de red que mayor inversión

requiere (entre el 50% y el 70% del capex, capital expenditure),

siendo su arpu (average revenue per user) reducido.

por ello, los nuevos operadores de red no instalan sub-red de ac-

ceso propia, sino que la arriendan al antiguo monopolio (el ope-

rador incumbente), de acuerdo con la directiva europea sobre el

“unbundling local loop”.

como excepción, cabe citar a los operadores de cable (ONO,..)

y a los operadores “reales” de móviles, que sí instalan sub-red

propia de acceso.



SISTEMA DE GESTION



USUARIOUSUARIOLINEALINEA

SISTEMA DE GESTION



red del nuevo operador

Interconexión de redesregulada, técnica y

económicamente, en la OIR(Oferta de Interconexión

de Referencia) de la CMT

red del antiguo monopolio(operador incumbente)

alquiler del bucle(del operador incumbente)

regulado, técnica yeconómicamente, en la OBA

(Oferta del Bucle de Abonado)de la CMT


sistemas de telecomunicación (STEL-2011)

Network World (08-02-2010): El Gobierno de Asturias

invertirá 3,6 millones de euros para la extensión de fibra

óptica hasta el hogar en el concejo de Valdés. Del total,

1’3 millones se destinarán a la construcción de la red

troncal, y 2’3 millones para el despliegue de la fibra en

Luarca y Almuña. La fecha prevista para que la red sea

operativa será a finales de septiembre. Con este

despliegue, el Gobierno quiere llevar la fibra óptica a casi

2.700 hogares del concejo de Valdes, pudiendo alcanzar

hasta 100 MB de velocidad.



sistema de telecomunicación: esquema funcional

dominio deAplicación

dominio de

Intercambio

dominio deTransporte

dominio de

Gestión

y de

Servicios

Funciones /Datos

Funciones/Datos

Funciones/Datos

Funciones/Datos

Funciones/Datos

Funciones/Datos

Extremo(usuario,

máquina)

Funcionalidad / Datos

Funcionalidad / Datos

interesa que las interfaces entre dominios sean “abiertas” (y no “propietarias”), pues

ello redunda en favor tanto de los fabricantes (economías de escala) como de

los operadores de red (mayor facilidad de compra, pues los equipos que sustentan

los distintos dominios pueden ser de diferentes fabricantes)


1_ La interfaz más utilizada en la actualidad para la

comunicación del dominio de gestión (plataformas de

supervisión y operación de red) con el resto de dominios

del sistema de telecomunicación es la:

a) TMN (Telecommunication Management Network).

b) SNMP (Simple Network Management Protocol).

c) ARIMA (AutoRegresive Integrated Moving Average).

d) SOA (Service Oriented Architecture).


sistema de telecomunicación: agentes

OPERADOR DE RED

USUARIO

PROVEEDOR DE CONTENIDOS (INFORMACION)

PROVEEDOR DEL SERVICIO

CLIENTE

(ejemplo: hijo que ve el partido de fútbol, utiliza el móvil,…)

(ejemplo: Warner Bros, Real Madrid, CFBarcelona,…)

(ejemplo: ASTRA, Orange,…)

(ejemplo: Digital+, Carrefour Móvil,…)

(ejemplo:

padre que firma el contrato,…)


2_ Como se sabe, el operador móvil virtual

Happy Móvil utiliza la red de Orange;

consecuentemente, el operador de red es:

a) Happy Móvil.

b) Orange.

c) cualquiera de los dos.

d) el cliente que contrata el servicio.


sistema de telecomunicación: tipos /1

• U/U - U/M - M/M(U -> Usuario, M -> Máquina)

• Unidireccionales- Bidireccionales

• PP-PM-MM-MP(P -> Punto, M -> Multipunto)

• Contribución- Difusión- Distribución

• Interactivo-Quasiinteractivo

• Símplex- Dúplex- Semidúplex


sistema de telecomunicación: tipos /2

SATELITE

Unidad Móvil

SENADO

CONGRESO

CENTRO DE

PRODUCCIÓN TV

INTERNET

Anillo OpticoFibra

Radio

CE-1

CE-2

Red deDIFUSION

(número indefinidode enlaces, de

calidad “razonable”

Red de CONTRIBUCION(pocos enlaces, y de calidad

muy elevada)

Red deDISTRIBUCION

(muchos enlaces,pero “acotados”, y

de calidad elevada)


3_ Un sistema de Acceso a Internet que

facilita el canal descendente (downstream)

vía satélite y el canal ascendente (upstream)

vía red telefónica fija (RTC), es de tipo:

a) duplex

b) semiduplex

c) half-duplex

d) simplex


4_ Dentro del proyecto “Future Internet”

se contempla “la Internet de las cosas”

(“Internet of Things”), que se sustentará

básicamente en sistemas:

a) unidireccionales

b) simplex

c) usuario - usuario

d) máquina - máquina


obligatoriedad, a fin de preservar el carácter universal

de las telecomunicaciones

neutralidad: trato no-discriminatorio, transparencia,..

privacidad, al objeto de garantizar el secreto de las

comunicaciones

factura única (por comunicación), aunque en la misma

intervengan varios operadores

sistema de telecomunicación: interconexión /1


SISTEMA DE GESTION



USUARIOUSUARIOLINEALINEA

SISTEMA DE GESTION



red del nuevo operador

Interconexión de redesregulada, técnica y

económicamente, en la OIR(Oferta de Interconexión

de Referencia) de la CMT

red del antiguo monopolio(operador incumbente)

alquiler del bucle(del operador incumbente)

regulado, técnica yeconómicamente, en la OBA

(Oferta del Bucle de Abonado)de la CMT



CONMUTADORCONMUTADOR

PDI

Operador A Operador B

El Operador B facturará al Operador A por

la llamada cursada entre ambos usuarios.

Y el Operador A facturará al Usuario Origen

de la llamada.

USUARIO

ORIGEN

USUARIO

DESTINO

(VODAFONE, por ejemplo)(ONO, por ejemplo)



CONMUTADORES

Operador COperador A Operador B

PDI PDI

USUARIO

ORIGENCONMUTADOR

USUARIO

DESTINOCONMUTADOR

Los Operadores A y B facturarán a C.

El Operador C facturará al Usuario

Origen de la llamada.

VODAFONE(por ejemplo)

TELEFONICA(por ejemplo)

ONO(por ejemplo)



5_ Un usuario conectado a la red (de acceso)

de Telefónica, que tiene establecida su

interconexión vía ONO, llama a un móvil de

Vodafone. Consecuentemente, dicha llamada le

será facturada:

a) por Telefónica.

b) por ONO.

c) por Vodafone.

d) indistintamente, por cualquiera de los tres.



Fuente: CMT (Informe Anual 2009)


servicios de telecomunicación: diferenciación

según la información intercambiada

-> ejemplo: sonido versus televisión

en atención a la calidad ofrecida

-> ejemplo: radiodifusión AM versus FM

por el nivel de interactividad

-> ejemplo: radiodifusión TV versus videotelefonía

de acuerdo con el tipo de tarificación

-> ejemplo: STB versus SCRA

(STB -> Servicio Telefónico Básico)

(SCRA -> Servicio de Cobro Revertido Automático)


servicios de telecomunicación: entorno

Telecomunicación

Operadores de red y servicios

Computadores y eletrónica de consumo

Proveedores de contenidos de información

Sistemade

telecomunicación

Industria

Mercado Técnica

Normalización Regulación

Propiedad intelectual

Propiedad industrial

Factores

humanos

y sociales

SERVICIOS


servicios de telecomunicación: ejemplo /1


servicios de telecomunicación: ejemplo /2


servicios de banda “estrecha”: UIT-T/I.210

la frontera entre la banda “estrecha” y la banda ancha es

dinámica; hasta hace poco, la banda ancha comenzaba por

encima del acceso básico RDSI (2B+D).

según la UIT, los servicios se banda “estrecha” son:

servicios portadores (que solo facilitan los tres prime-

meros niveles del modelo OSI): X.25, FR, ATM, MPLS,..

teleservicios (que facilitan los siete niveles del mode-

lo OSI): telefonía, fax, navegación_www, e_mail,…


servicios de “banda ancha”: UIT-T/I.121

servicios interactivos:

conversacionales (bidireccionales, simétricos y

en tiempo real: videotelefonía,..)

de mensajería (con almacenamiento intermedio:

mensajería multimedia,..)

de consulta (bidireccionales y en tiempo real, pe-

ro asimétricos: telemedicina,...)

servicios de distribución: con/sin control de la pre-

sentación por parte del usuario


servicios de telecomunicación: integración,..

integraciones (de servicios) actuales:

• triple play: acceso a Internet, voz (normalmente sobre IP) y vídeo (distribución, VoD,..), con, típicamente, tarifa plana.

• cuadruple play: triple play más movilidad (con conver-gencia fijo-móvil).

además están los servicios de portabilidad (de nume-

ración): para casos de cambio de operador, cambio de domicilio (portabilidad geográfica),..


servicios de telecomunicación: calidad /1

CALIDAD del Servicio(la percibida por el Cliente)

Calidad facilitada por elProveedor del Servicio

Calidad esperada por elCliente

MTTR -> Mean Time To Repair

MTBF -> Mean Time Between Failures

Indisponibilidad (I):

I = MTTR/(MTBF+MTTR)


6_ En un hipotético servicio ADSL ocurre, de

media, una avería cada 200 días y se tarda 2 días

en reparar la misma; consecuentemente, la

indisponibilidad del servicio será del:

a) 2 / (200+2) = 0,0099 = 0,99%

b) 2 / (200 x 2) = 0,005 = 0,5%

c) 200 / (200+2) = 0,99 = 99%

d) 200 / 2 = 100 -> 100%


servicios de telecomunicación: calidad /2

indicadores de calidad (ejemplo):

plazo de suministro inicial de la conexión.

proporción de averías por línea.

plazo de reparación de averías.

proporción de conexiones fallidas.

demora en el establecimiento de las conexiones.

tiempo de respuesta de los servicios de consulta.

precisión en la facturación.

tiempo para la resolución de reclamaciones.


1998 -> Ley General de Telecomunicaciones

servicio de telecomunicación => servicio de interés general.

se mantienen como servicios públicos el “servicio universal”y los servicios para defensa nacional y protección civil.

hasta 1987 -> monopolio natural -> servicios públicos

1987 -> Ley de Ordenación de las Telecomunicaciones

servicio de telecomunicación => servicio público.

pero se liberalizan tres mercados: el de terminales, elde transmisión de datos, y el de telefonía móvil.

marco jurídico español /1



1998 -> Ley General de Telecomunicaciones (continuación)

servicio universal (1) = “cesta” de servicios: telefonía pública.servicio de guías, acceso a números cortos (112, bomberos, policía,....), faz y datos (hasta 2.400 bps).

servicio universal (2) = a precio asequible y en tiempo razonable,facilitado por el/los operador/es que establezca la Administra-ción.

servicio universal (3) = si deficitario, a sufragar entre los ope-radores y según las cuotas que dicte al CMT.

para explotar redes y/o prestar servicios -> autorización generalo licencia individual, según se requiera o no la utilización de re-cursos públicos (espectro, numeración,..).



2003 -> nueva Ley General de Telecomunicaciones /1

desaparecen las antiguas “licencias individuales”, bastandoahora la comunicación fehaciente a la CMT (salvo en el su-puesto de requerir espectro, en cuyo caso se requiere laconcesión/autorización de la Agencia Estatal de Radioco-municaciones.

priorización de la regulación ex-post a la ex-ante.

se identifican unos “mercados de referencia”, en los que sino existiera competencia efectiva, la CMT puede imponerobligaciones a los “operadores con poder significativo” endichos mercados.



2003 -> nueva Ley General de Telecomunicaciones /2

desaparece la figura del “operador dominante”, frente ala nueva del “operador con poder significativo en el mer-cado de referencia”.

se añade el “acceso funcional a Internet” al servicio uni-versal.

redistribución del marco de competencias:

MITyC -> regulación básica, precios,….

CMT -> vigilancia del mercado, resolución de conflictos eimposición de sanciones,….


7_ En la actualidad (Febrero de 2011), y en el

contexto del Servicio Universal, por “acceso

funcional a Internet” se entiende una capacidad

en sentido descendente del orden de:

a) 9,6 kbps

b) 56 kbps

c) 1 Mbps

d) 10 Mbps


8_ Actualmente, dentro de las competencias de la

CMT (“Comisión del Mercado de las Telecomunica-

ciones”) no se incluye:

a) la asignación de numeración a los operadores.

b) el registro de operadores móviles virtuales.

c) la regulación del sector audiovisual.

d) el arbitraje de conflictos entre operadores.


organismos de normalización /1

ISO

(general)

IEC

(eléctrico y electrónico)

ITU

UIT-T, UIT-R, UIT-D

Nivel mundial

CEN

(general)

CENELEC

(eléctrico y electrónico)

CEPT, ETSI

EC

Europa

ANSI DoD

USA

AENOR

España

no existe jerarquía alguna

entre estos organismos,

ni procedimientos formales

de coordinación entre ellos



ISO -> International Standards Organization (1947)

-> constituida por ANSI, DIN, AENOR,...

-> ayudada en telecomunicaciones por

IEC (International Electrotechnical Comission)

-> modelo_OSI, MPEG-2 (ISO/IEC 13818),..

ITU -> International Telecommunications Union (1865)

-> Sector de Normalización (UIT-T, ex-CCITT/CCIR)

-> Sector de Radiocomuniaciones (UIT-R, JIRF=IFRBC)

-> Sector de Desarrollo (UIT-D)

-> jerarquía SDH, sistemas DSL,..



IETF -> Internet Engineering Task Force (1986)

-> normas RFC

ANSI -> American National Standards Institute (1918)

-> SONET, primer estándar ADSL,..

IEEE -> Institute of Electrical and Electronic Engineers (1884)

-> familia 802.3

(Ethernet, WiFi, WiMax,..)



EIA -> Electrical Industries Alliance (1957)

-> cableado estructurado, RS-232, SCART,…

ETSI -> European Telecommunications Standards Institute

(1988)

-> familia DVB


9_ El “pionero” de los organismos de normalización de

telecomunicaciones es:

a) ISO (International Standards Organization).

b) ITU (International Telecommunications Union).

c) IETF (Internet Engineering Task Force).

d) ETSI (European Telecommunications Standards

Institute).


10_ Vuestro jefe, que dirige un equipo de 50 personas,

os envía a un workshop de ITU en Bamako (Mali),

solicitándoos a vuestro regreso un informe al respecto.

En el supuesto de que nos os facilitase más detalles

sobre dicho informe, la extensión del mismo será:

a) amplia (de unas 50 páginas, o similar).

b) tipo resumen ejecutivo (de 1 o 2 páginas).

c) media (entre 10 y 20 páginas, normalmente).

d) resumen ejecutivo, más informe de extensión

variable.


representación de la información: conceptos /1

Representación Analógica

Representación

discretizada

Representación

discretizada y

cuantificada

Representación Digital

Muestreo

Cuantificación

Codificación

-> de forma de onda

o predictiva.

-> con/sin pérdidas,..

fm ≥ 2 x fmax

-> escalar o vectorial.

-> uniforme (video), o

no-uniforme (A/μ).


representación de la información: conceptos /2

Codificador

deFUENTE

Codificador

de

CANAL

Codificador

de

LINEA

procesos de digitalización y compresión

añaden redundancia para,

en recepción,

detectar y/o corregir errores:

CRC, nB/mB, Reed-Solomon,

códigos convolucionales,..

adaptación al medio

de transmisión:

NRZ/RZ, Manchester,

modulación,..


representación del audio /1

den

sid

ad

esp

ectr

al

de

po

ten

cia

frecuencia

20 KHz4 KHz 15 KHz

CD

TLF/AM

FM

Audio Telefónico -> BB = W = 4 kHz

Radiodifusión-AM -> BAM = 2W = 2 x 4 = 8 kHz

9 KHz

9 KHz9 KHz

espectro de 526,5 a 1.606,5 kHz

canalización de 9 kHz

en misma zona: 3x9 = 27 kHz



Radiodifusión-FM (estereofónica):

BFM ≈ 2 (ΔfC +W) = 2(75+53) = 256 kHz

L-R

L-R f(KHz)

15 KHz

R

L 15 KHz

15 KHz

L+R15 KHz

L+R L-R15 23 38 53

Radiodifusión-FM (monofónica):

BFM ≈ 2(ΔfC +W) = 2(75+15) = 180 kHz

87,5 – 108 MHz



MUSIC INSTRUMENT DATA INTERFACE ( MIDI )

REPRESENTACION_CD DE AUDIO

-> estéreo, 20 kHz/canal, 16 bit/muestra

-> 2 x 44.1 x 16 = 1.411 Mbps

-> S/N ≈ k + 6 x n =2 + 6 x 16 = 98 dB

-> describe acciones del músico sobre el instrumento:

nota, intensidad, duración, timbre,…

-> 10 minutos MIDI: 1.6 Mbytes (MB)


representación de la imagen /1

HuffmanDCT

Predicción

DCT-1

Q

Q-1

CON PERDIDAS

codificaciónde fuente híbrida

( JPEG )

+

-

Discrete Cosine Transform

(elimina la redundancia espacial)


representación de la imagen /2

relación de compresión = nº de bits de la imagen re-sultante/nº de muestras (píxeles) de la componente de luminancia.

• 0’25 a 0’5 bpp - calidad moderada a buena.

• 0’5 a 0’75 bpp - calidad buena a muy buena.

• 0’75 a 1’00 bpp - calidad excelente.

• 1’00 a 2’00 bpp - en la mayoría de los casos.


representación del video /1

h

N (

línea

s)

l

N x (l/h) columnas

barrido: progresivo

entrelazado (2/1)

-> (cuadro = dos campos)

resolución (N): nº de líneas por cuadro

relación de aspecto: l/h

velocidad de refresco (n): cuadros/seg.

MHznh

lNn

h

lN

NBTV

51,6253

4

2

625

22

22

y considerando tanto el factor de Brefford-Kell (~0,75) como un factor de corrección

(del 10%) por la información adicional del sincronización:

MHzBTV

37,51,175,051,6


11_ Durante el proceso de exploración de la

imagen, el número de cuadros coincide con el

número de campos si el barrido es de tipo:

a) entrelazado.

b) progresivo.

c) uniforme.

d) concatenado.



Y Cb Cr

5.75

-1,25 MHz

7 MHz

5.5 MHz

Power



Y = 0,3 R + 0,59 G + 0,11 B

Sistema_NTSC: Y

I = 0,6 R + 0,28 G - 0,32 B

Q = 0,21 R - 0,52 G + 0,31 B

Sistema_PAL: Y

Cb = B-Y

Cr = R-Y



2 4,43

Señal de

Crominancia

Subportadora

de Color

Señal de

Luminancia

Portadora

de Vídeo

fH/2fH

MHz

sistema PAL: imbrincado de las señales de luminancia y

crominancia



Estándar PAL NTSC

Ancho de banda (MHz) 5,5 4,2

Subportadora de color (MHz) 4,43 3,58

Frecuencia de muestreo 4f sc (MHz) 17,72 14,318

Muestras por línea 1.134 910

Muestras activas por línea 939 768

Régimen binario a 8 bpm ( Mbps) 141,8 114,5

17,72 x 106 / (625 x 25) = 1.134 1134 x 625 x 25 x 8 = 141,8 x 106



información de

Audio

≈ 0,8 MHz

FM

4.5 MHz

3.59 MHz

6.0 MHz 0

-10

-20

-30

-40

-50

-60

-70

dB

información de

Luminancia

≈ 4.2 MHz

MA-BLV

información de

Crominancia

≈ 1 MHz

QAM



UIT-R/BT.601 -> muestreo luminancia (Y): 13,5 Mmuestras/seg.

MbpsR 216875,6285,132:2:4

YYCbCr Y YCbCr

YYCbCr Y YCbCr

YYCbCr Y YCbCr

YYCbCr Y YCbCr

4:2:2

YCbCrYCbCr YCbCr YCbCr




4:4:4

Y

Y

Y

Y

4:0:0

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

Y

4:2:0

Y

YCbCr

Y

YCbCr

Y

Y

Y

Y

Y

YCbCr

Y

YCbCr

4:0:0

4:2:2

4:2:2

4:0:0


12_ A fin de obtener una imagen “en

blanco y negro” (es decir, con sólo

luminancia) se debiera adoptar el formato

de muestreo:

a) 4:4:4

b) 4:2:2

c) 4:2:0

d) 4:0:0


13_ Supuesto un formato de muestreo de video tipo

4:2:0, si para la luminancia (Y) se obtienen 360 x 288

muestras, para cada una de las informaciones de

crominancia (U y V) se obtendrán:

a) también 360 x 288 muestras.

b) el doble, es decir 720 x 575 muestras.

c) la mitad, es decir 180 x 144 muestras.

d) solamente 360 x 144 muestras.



Parámetro Sistema 625/50 Sistema 525/59,94

Total Visible Total Visible

Entrelazado 2:1 2:1

Campos/segundo 50 59,94

Líneas/cuadro 625 576 525 484

Columnas/cuadro

RGBY 864 720 858 720

CbCr 432 360 429 360

Régimen binario (Mbps)

RGBY 108 82,944 107,999 83,552

CbCr 54 41,422 53,999 41,776

Total RGB 4:4:4 324 248,832 323,997 250,656

Total YCbCr 4:2:2 216 165,788 215,997 167,104

Según Recomendación UIT-R BT 601 para las familias RGB 4:4:4 e YUV 4:2:2, con relación de aspecto 4/3



720

864 muestras



5

5

0

5

00

0 0

1

0

0

0

0

0

0

0

CUANTIFICACION DE COEFICIENTES-DCT

(4 Bits/Coeficiente)

-- elimina los coeficientes menos significativos--

120

149

49

120

033

78 58

94

49

32

9

79

58

29

9IMAGEN

CODIFICACION DE HUFFMAN

(asigna secuencias de bits màs cortas

a los valores que màs se repiten,

y viceversa)

BARRIDO y

CODIFICACION

(8 Bits/Muestra)

CONTENIDO

ESPACIAL (1)

4x4x8 = 128 bits

59

120

-1

59

00

2 -2

15

-1

1

-1

1

-2

1

-1

CONTENIDO

ESPACIAL (1)

(COEFICIENTES-DCT)

4x4x8 = 128 bits

TRANSFORMADA

DISCRETA

DEL COSENO (DCT)

5

10

0

5

00

0 0

1

0

0

0

0

0

0

0

COEFICIENTES-DCT

CUANTIFICADOS (1)

4x4x4 = 64 bits

10

0

once 0s5 110 0

0 110 111101110

BARRIDO EN ZIG-ZAG

(persigue secuencias de bits iguales)

CODIFICACION RUN-LENGTH

(codifica los bits que se repiten

con su valor y el nùmero de ellos)

10

16 bits

COMPRESION: 128:16 = 8:1

(1) Por sencillez, se ha

considerado un bloque

de 4x4 pixels, en lugar

del normalizado de 8x8



IBBBPB

8

BI

Predicción Unidireccional

Predicción Bidireccional

1 2 3 4 5 6 7

eliminación de la redundancia temporal:

I (Intracuadro) -> se codifica sin referencia alguna (con relación, sólo, a sí mismo).

P (Cuadro Predictivo) -> codificación diferencial, con relación al Intracuadro precedente.

B (Cuadro Interpolado) -> codificación diferencial, con relación a cuadro I/P precedente

y cuadro I/P posterior -> implica retardo adicional.


14_ Uno de los mecanismos para reducir el

régimen binario de salida de un codificador MPG-2

es incrementar la frecuencia de los cuadros:

a) tipo_I (IntraCuadros).

b) tipo_P (Predictivos).

c) tipo_B (Interpolados).

d) tipo_C (Concatenados).


15_ Un contenido audiovisual se codifica de acuerdo con la

configuración de cuadros I1B2B3P4B5B6I7B8B9P10… siendo el

orden temporal de transmisión de los mismos:

a) obviamente, I1B2B3P4B5B6I7B8B9P10…

b) evidentemente, I1I7P4P10B2B3B5B6B8B9...

c) necesariamente, I1P4B2B3I7B5B6P10B8B9…

d) normalmente, B2B3B5B6B8B9I1I7P4P10....



(4:2:2)* (4:2:0)* SIF (3) (4) CIF (8) QCIF (9)

LUMINANCIA 720 x 575 (1) 720 x 575 360 x 288 (5) (6) 360 x 288

CROMINANCIA 360 x 575 360 x 288 (2) 180 x 144 (7) (6)

REFRESCO 25 Hz 25 Hz 25 Hz 29.97 Hz

(1) 720 (número de muestras visibles por líneas) x 575 (número de líneas visibles por cuadro)

(2) 575/2 -> 288

(3) Source Intermediate Format : con calidad similar a la del magnetoscopio_VHS.

(4) Este es el formato de partida del MPEG-1 . No obstante, y a fin de dividir la imagen enun número entero de Macrobloques (16 x 16 pixels), la definición horizontal del

MPEG-1 se reduce a 352 x 288 (L uminancia) y 352 x 240 (Luminancia) en,

respectivamente, los sistemas europeos y americanos.

Como se aprecia, mientras 360 no es múltiplo de 16, 352 sí lo es (352 = 16 x 22).

(5) 360 (filtrado horizontal que elimina la mitad de las muestras: 720/2) x 288(unicamente se transmite un campo: 575/2 -> 288).

(6) El estándar americano es de 360 x 240 (L uminancia) y 180 x 120 (Crominancia),con velocidad de refresco a 29.97 Hz.

(7) 180 (360/2) x 144 (288/2)

(8) Common Intermediate F ormat: compromiso, para videoconferencia, entre los SIFs europeo y americano,que recoge la resolución espacial europea y la resolución temporal americana.

(9) Divide la resolución espacial del CIF por cuatro (dos por cada eje) tanto en Luminancia como en Crominancia,

y también divide por dos la resolución temporal.

90 x 72180 x 144

180 x 144

FORMATOS

(EUROPEOS)

DE VIDEO



UIT-T/J.81 UIT-T/H.261 UIT-T/H.263 MPEG-1 MPEG-2

R.BINARIO E3 / DS3 p x 64 Kbps < 64 Kbps 1 a 20 Mbps 2 a 45 Mbps

RESOLUCION PAL/NTSC/DSI CIF / QCIF QCIF / subQ SIF 625/525 de 1152 x 1920

a 288 x 352

BARRIDO 2:1 1:1 1:1 1:1 1:1 / 2:1

FORMATO 4:2:2 2:1:1 4:2:0 4:2:0 de 4:4:4

a 4:2:0

PREDICCION I / P I / P I / P / B I / P / B I / P / B

estándares de codificación de vídeo



4:2:0

1440x1152

60 Mbps

I/P/B

4:2:0

720x576

15 Mbps

I/P

HIGH

(1440)

HIGH4:2:0

1920x1152

80 Mbps

I/P/B

4:2:0/4:2:2

1920x1152

100 Mbps

I/P/B

4:2:0/4:2:2

720x576

20 Mbps

I/P/B

4:2:0

1440x1152

60 Mbps

I/P/B

LOW

4:2:0

352x288

4 Mbps

I/P/B

4:2:0

352x288

4 Mbps

I/P/B

4:2:2

720x608

50 Mbps

I/P/B

4:2:0/4:2:2

1440x1152

80 Mbps

I/P/B

4:2:0

720x576

15 Mbps

I/P/B

MAIN4:2:0

720x576

15 Mbps

I/P/B

NIVEL

PERFILSIMPLE

MAIN 4:2:2PROFILE

HIGHSPATIALSNR

NIVEL: Conjunto de Pa-

rámetros dentro del Per-

fil (régimen binario, for-

mato de imagen, 4:X:X,

....)

PERFIL: SubConjunto

de facilidades que pres-

ta la norma_MPEG-2

(I/P/B,.....)

MPEG-2



MPEG-1

Capa-I (pre_MUSICAM) Capa-II (MUSICAM) Capa-III (MP3)MPEG-2

MODELO PERCEPTUAL (1) PERCEPTUAL (1) Especifico (5)

TIPOSMono / Dual-Channel (2)

Stereo / Joint-Stereo (3)

Mono / Dual-Channel (2)


Mono / Dual-Channel (2)


Mono / Dual_Channel (2)

Stereo / Joint_Stereo (3)

Muticanal (6)

MUESTREO32 / 44.1 / 48 KHz 32 / 44.1 / 48 KHz 32 / 44.1 / 48 KHz 32 / 44.1 / 48 KHz

16 / 22.05 / 24 KHz

REGIMEN BINARIO Constante: 32 a 448 Kbps Constante: 32 a 192 Kbps Variable

Calidad Hi-Fi Stereo: 384 Kbps Stereo: 256 Kbps Stereo: 128 Kbps

TRAMAS (4) 12 x 32 MUESTRAS 12 x 96 MUESTRAS

(1) Modelo psicoacústico, que divide la banda en 32 sub-bandas (de igual ancho), aplica la selectividad

del oido humano con la frecuencia (menor sensibilidad a mayores frecuencias), y utiliza las ventajas

del enmascaramiento (tanto espectral como temporal).

(2) Dual-Channel : Dos canales diferentes (para sonido bilingüe, por ejemplo).

(3) Stereo (I+D codificados de forma independiente), y Joint-Stereo (I+D codificados con

referencias recíprocas).

(4) Conjunto de muestras en base a las cuales se evalúan los coeficientes de la codificación

perceptual (bit de codificación de cada sub-banda, coeficientes de enmascaramiento,..).

La duración de la trama dependerá de la velocidad de muestreo seleccionada.

Una Trama se transmite en un Paquete que consta de, básicamente, cuatro partes:

CABECERA (32 bits), CRC (16 bits), AUDIO(de longitud variable), y DATOS Auxiliares (Ancillary Data).

(5) Modelo psicoacústico diferente; por ejemplo, utiliza codificación-DCT (en lugar de codificación por sub-bandas).

(6) El DOLBY DIGITAL (AC-3, o SURROUND SOUND ), por ejemplo, de 5.1 canales: izquierdo, central, derecho,

sorround izquierdo, sorround derecho, y, opcionalmente, subwoofer (3-120 Hz).

NORMA_MPEG:

CODIFICACION

DEL

AUDIO


representación del video (HDTV) /16

SDTV HDTV

576i 720p 1080i 1080p

Cuadros/seg 25 50 25 50

Campos/Cuadro 2 1 2 1

Barrido Entrelazado Progresivo Entrelazado Progresivo

Líneas/Cuadro 625 750 1.125 1.125

L.Activas/Cuadro 576 720 1.080 1.080

Muestras/Línea 864 1.650 2.640 2.640

M.Activas/Línea 720 1.280 1.920 1.920

Pixels/Cuadro 414.720 921.600 2.073.600 2.073.600

Flujo Binario 270 Mbps 1,485 Gbps 1,485 Gbps 2,97 Gbps

con MPEG-2 12/16 Mbps 16/20 Mbps 24/30 Mbps

con MPEG-4 6/12 Mbps 8/15 Mbps 12/15 Mbps

Estándares 720p (SMPTE 296M-2001) y 1080i (UIT-R/BT.709-5), ambos tipo 16:9

MPEG-4 part.10 (H.264 o AVC, Advance Video Codification).


representación del video (TV 3D) /17

Ventajas Desventajas

TV estereoscópica con

gafas coloreadas

Práctico, bajo coste Problemas en reproducción

de colores, resultados 3D

pobres


gafas polarizadas

Buena calidad 3D y

2D, bajo coste

Requiere LCD de costosa

micropolarización, reducida

resolución espacial


gafas de conmutación

(“shutter”)

Buena calidad 3D y

2D, no incrementa el

precio del display

Plasma o DLP displays,

reducción de la resolución

temporal, gafas costosas.

TV autoestereoscópica No requiere gafas Requiere costosos

displays. La calidad 3D es

limitada.

Lentes lenticulares degrada

el 2D

Display estereoscópico

sobre la cabeza

Gran calidad 3D,

mejor que con gafas

Displays muy caros de uso

individual

Campo de luz, holografía y

displays volumétricos

Es 3D real, no

estereoscópico

Es un sistema caro y ofrece

resultados limitados.


representación del video (TV 3D) /18

• 2 soluciones para compatibilidad:

a) Frame compatible (divide la imagen

en en dos; utilizada actualmente).

Top-and-Bottom

(TaB)

Side-by-Side

(SbS)

• Estandarización TV 3D: DVB (formato de señal), SMPTE (formato

del archivo), IEC/ISO (compresión), e ITU-R (recomendaciones).

b) Service compatible (con los desco-

dificadores 2D, ahora en desarrollo).

Codificación avanzada SVC

(escalable) o MVC (multivista),

que añade capas a la base 2D,

y que los receptores 2D igno-

ran.


JERARQUIA

AMERICANA

NIVELES

PLESIOCRONOS

JERARQUIA

EUROPEA

4 139.264 Mbps ( E4 )

1 2.048 Mbps ( E1 ) 1.544 Mbps ( DS1/T1)

2 8.448 Mbps ( E2 ) 6.312 Mbps ( DS2/T2) )

3 34.368 Mbps ( E3 ) 44.736 Mbps ( DS3/T3 )

PLESYOCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY ( PDH )

sustituye a la antigua jerarquía de transporte analógica (con multiplexación

FDM) y se comienza a desplegar en 1980, siendo los relojes de los distintos

equipos independientes entre sí (de ahí la denominación de “plesiócrona”)

jerarquía plesiócrona europea /1



Canal SEÑALIZACION

CANAL 31CANAL 1 CANAL 2 CANAL 15

Canal ALINEAMIENTO

CANAL 17

8 BITS( 32 x 8 ) x 8000 = 2.048 Mbps

JERARQUIA DIGITAL PLESIOCRONA: nivel E1



140 Mbps4 x 34140

4 x 834

4 x 34 140140 Mbps

2 Mbps

4 x 28 4 x 2 8

4 x 8 34

2 Mbps

EXTRACCION / INSERCION en JERARQUIA DIGITAL EUROPEA



DESTRUYE LA UNIDAD DE INFORMACION ( EL BYTE )

AL MULTIPLEXAR BIT A BIT

ELEVADOS REQUERIMIENTOS DE ESPACIO Y ENERGIA

PARA SUS EQUIPOS Y REPARTIDORES INTERMEDIOS

REQUIERE COMPLEJOS MECANISMOS DE RELLENO

PUES SUS RELOJES NO ESTAN SINCRONIZADOS

INCONVENIENTES de la JERARQUIA PLESIOCRONA



2,048 x 9 x 60 = 1.105,92 Mb10.00 10.09

2,048 x 10 x 60 = 1.228,80 Mb10.00 10.10A

B

Δt = t2- t1t1 t2

E1

E1

E1E2

E1

B

A

8,4

2,1

2,1

2,1

2,1

8,4

2

2

2

2

8,4

2,2

2,2

2,2

2,2

8,4

2

2

2

2

velocidaddel agregado

velocidad nominal

de los afluentes

escenario-2

rell

en

o n

ulo

diseño

escenario-3relleno negativo

escenario-1relleno positivo



FRECUENCIA DE TRAMA = 8.448.000 / 848 = 9,962 Ktramas/seg.

CAPACIDAD POR TRIBUTARIO = [ ( 200+208+208+4+204 ) / 4 ] x 9.962 = 2,052 Mbps

por cada posible bit de relleno, se utilizan tres bits para controlar el mismo (para indicar si

dicho bit es, o no, de relleno)

bits de control = 111 -> el posible bit de relleno es de información (y no de relleno).

bits de control = 000 -> el posible bit de relleno es, efectivamente, de relleno.

tramadel nivel E2


jerarquía digital síncrona europea /1

SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY (SDH )

aparece a finales del siglo pasado, y persigue corregir las deficiencias de la jerarquía

plesiócrona; para ello, los relojes de todos los equipos se

sincronizan desde un reloj maestro (protocolo “maestro-esclavo”),

la multiplexación se realiza byte a byte,…

JERARQUIA

AMERICANA (SONET)NIVELES

SINCRONOS

JERARQUIA

EUROPEA (SDH)

5 39.813,120 Mbps (MTS-256) 2.488,320 Mbps ( STS-48 )

1 155,520 Mbps ( MTS-1 ) 51,840 Mbps ( STS-1 )

2 622,080 Mbps ( MTS-4 ) 155,520 Mbps ( STS-3 )

3 2.488,320 Mbps ( MTS-16) 622,080 Mbps ( STS-12 )

4 9.953,280 Mbps ( MTS-64 ) 1.244,160 Mbps ( STS-24 )



TARA DE SECCION

PUNTERO

TARA DE TRAYECTO

CARGA UTIL ( PAY_LOAD )

270

9

9 10

9 F

ILA

S (

BY

TE

S)

1

1

3

4

5

270 COLUMNAS ( BYTES )

270 x 9 x 8 x 8000 = 155.520.000 bps = 155,520 Mbps

MODULO DE TRANSFERENCIA SINCRONO de nivel-1 ( MTS-1 )



ENAMBLADO y

DESENSAMBLADO

de CVs

TRAYECTO

SECCIONSECCION SECCION


16_ En el primer nivel de la jerarquía digital síncrona

americana (SONET, Synchronous Optical NETwork) se

envían 8.000 contenedores por segundo, constituido cada

uno de ellos por 9 filas y 90 columnas; consecuentemente, el

régimen binario de dicho nivel será:

a) el mismo que el de la SDH (europea): 155,520 Mbps

b) obviamente, 8.000 bps

c) de 8000 x 9 x 90 = 6,48 Mbps

d) de 8000 x 9 x 90 x 8 = 51,84 Mbps



INSERCION DE CARGAS en MTS-1

CARGA,

PLESIOCRONA

O SINCRONA

los sistemas SDH han de transportar también cargas plesiócronas

(centralitas o routers de clientes, por ejemplo, cuyos relojes no están

sincronizados con el reloj “maestro” de la red SDH)



GUAF_2

mapeadoSDH


17_ Si en un MTS-1 se mapea un CV-4 que contiene

E1 agregados mediante un multiplaje plesiócrono, la

capacidad de aquel (el MTS-1) será:

a) de 63 E1, según ruta de mapeo de la SDH.

b) de [(1x4)x4]x4 = 64 E1

c) de 8000 E1, acorde con muestreo de Nyquist.

d) de 1 (un) E1, evidentemente.


SISTEMAS DE PUNTEROS



jerarquía digital síncrona europea /7m

ap

ead

o d

el C

V-4

en

el

MT

S-1

caso d

e r

elle

no p

ositiv

o

(cuando e

l re

loj del C

V-4

atr

asa

con r

ela

ció

n a

l del M

TS

-1)

4º MTS-1

1º MTS-1

2º MTS-1

3º MTS-1

CV-4

CV-4

CV-4

CV-4

n+1

n

n

n+1TRIPLETA (3 bytes) DE

RELLENO POSITIVO


jerarquía digital síncrona europea /8m

ap

ead

o d

el C

V-4

en

el

MT

S-1

caso d

e r

elle

no n

egativo

(cuando e

l re

loj del C

V-4

adela

nta

con r

ela

ció

n a

l del M

TS

-1)

4º MTS-1

1º MTS-1

2º MTS-1

3º MTS-1

CV-4

CV-4

CV-4

CV-4

n-1

n

n

n-1

CV-4

CV-4

CV-4

TRIPLETA (3 bytes) DE

RELLENO NEGATIVO


18_ Si durante el mapeado de un CV-4 en un MTS-1

se registra un relleno positivo, ello significa que:

a) el MTS-1 pertenece a la jerarquía plesiócrona.

b) el reloj del CV-4 atrasa con relación al del MTS-1

c) el reloj del CV-4 es más rápido que el del MTS-1

d) ambos relojes, el del CV-4 y el del MTS-1, están

sincronizados.


19_ Representando por vMTS-1 y vCV-4 las

velocidades de los respectivos relojes, si en un

mapeo de contenedores CV-4 en módulos MTS-1

se registran unos 800 ajustes de puntero (rellenos

positivos) por segundo, significa que:

a) vMTS-1 0,998750 x vCV-4

b) vMTS-1 0,999875 x vCV-4

c) vMTS-1 1,000125 x vCV-4

d) vMTS-1 1,001250 x vCV-4



MULTIPLEXACION ( BYTE a BYTE ) DE ORDEN SUPERIOR



SISTEMA MULTIPLE

WAVELENGTH DIVISION MULTIPLEXING ( WDM )

que, en principio, interesa para largo alcance y elevada

capacidad (cuando el ahorro en fibra compensa el coste,

extra, de los transpondedores)

SISTEMAS

INDIVIDUALES

única tecnología

disponible hasta

el año 2003

B

MTS-64MTS-64

MTS-64

TR

AN

SP

ON

DE

DO

R

MTS-64MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

MTS-64

ABA

1

1

1

1

1 2 3 4

MTS-64 MTS-64

TR

AN

SP

ON

DE

DO

R



“peine ITU” ->frecuencia central

de 193,1 THz(1.552,524 nm)

con separación de100/50/25/12.5

GHz

separación entre longitudes de ondaen función de la capacidad (Gbps) y codificación (binaria y unipolar, por

ahora) que transporta cada una



espaciamiento capacidadSISTEMA

GHz nms nº de lambdas Gbps/lambda

alcance(kms)

DWDM 50 - 100 0,4 – 0,8 160 10 3.000

DWDM-Metro 100 - 200 0,8 – 1,6 40 10 300

CWDM 2.500 20 18 2,5 80

DWDM (Dense WDM) -> denominación que se utiliza, a veces, cuando se multi-

plexan más de cuatro lambdas.

CWDM (Coarse WDM) -> mayor separación espectral -> equipos (láseres, fil-

tros,..) más económicos -> para sistemas de corto alcance y reducida capacidad.


20_ Las ventajas económicas de la tecnología

WDM (Wavelength Division Multiplexing) se

manifiestan principalmente en los sistemas:

a) de baja capacidad y reducido alcance.

b) de baja capacidad y elevado alcance.

c) de alta capacidad y reducido alcance.

d) de alta capacidad y elevado alcance.


21_ Uno de los modelos del equipo 1696 Metro-

Span de Alcatel-Lucent proporciona hasta 8 porta-

doras (longitudes de onda) en la banda comprendida

entre 1470 y 1610 nms. Consecuentemente, dicho

equipo es de tipo:

a) DWDM (Dense WDM).

b) DWDM-Metro (Dense WDM-Metro).

c) CWDM (Coarse WDM).

d) FWDM (Full WDM).



TOPOLOGIA ANULAR

( SISTEMAS OPTICOS )

el coste crece solo “débilmente” con

la distancia (pues regeneradores cada

80 kms, típicamente) -> topología

en anillo: el sistema entre el nodo-A

y el nodo-D discurre por los nodos

intermedios (B y C)

TOPOLOGIA PUNTO A PUNTO

( SISTEMAS METALICOS )

el coste crece “intensamente” con la

distancia (debido a los regenerado-

res intermedios, sitos, por ejemplo,

cada 1,5 kms en el caso de sistemas

de 565 Mbps sobre cable coaxial)

-> se busca el trazado más corto

(la línea recta)

A B

CD

E

E

A B

CD



PROTECCION INHERENTE A LA TOPOLOGIA ANULAR

supuesta la conexión A-D, si por cada uno de los dos trayectos disjuntos

(ABCD y AFED) se encaminara el 50% del tráfico, en el caso de una avería

--entre los nodos A y F en la figura– sólo se perdería la mitad del tráfico.

si los nodos A y D fueran muy importantes, por cada uno de los dos tra-

yectos se enviaría el 100% del tráfico, seleccionando en recepción el mejor.

F

A B

C

DE50% o 100%

del tráfico

50% o 100%del tráfico



INTERCONEXION DE ANILLOS nodos “cabecera” de anillo

entre dos nodos cualesquiera, sitos en el mismo o en distintos anillos,

siempre existen dos trayectos no-coincidentes (disjuntos)


NIVELNACIONAL

NIVEL PROVINCIAL

NIVEL REGIONAL




estándar código-línea fibra alcance (metros)

multimodo ≈ 500

Gigabit-Ethernet

(IEEE 802.3z)

8B/10B

(1) monomodo ≈ 40.000

multimodo ≈ 300

10 Gigabit-Ethernet

(IEEE 802.3ae)

8B/10B (2)

64B/66B (3) monomodo ≈ 30.000 (4)

Ethernet over SDH

(UIT-T/G.704)

Ethernet mapeado en la carga útil de

los contenedores-SDH

(1) Régimen en línea de 1,25 Gbps.



(4) De unos 10 kms en 2ª ventana (λ≈1300 nm), y de unos 30 kms en 3ª ventana

(λ≈1550 nm).

en los entornos metropolitanos,la Ethernet-Optica,

que apareció en 2003, está desplazando al SDH


22_ En transmisión, la tecnología Optical Ethernet, GbE

y 10 GbE, compite con la tecnología SDH (Synchronous

Digital Hierarchy) en el ámbito:

a) local (edificio, o campus de edificios próximos, por

ejemplo).

b) metropolitano (núcleos de grandes ciudades, …).

c) interurbano (para enlaces entre ciudades relativa-

mente alejadas).

d) internacional (en conexiones entre países).


12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

d c c c d b b c d c b

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

b b a d b a b c b d b

solución de las cuestiones de test


gracias

sistemas de telecomunicación (stel-2011)

Documents