Conmutación de circuitos en la red informática

En la conmutación de circuitos, los recursos de la red (ancho de banda) se dividen en partes y el retardo de bits es constante durante una conexión. La ruta/circuito dedicado establecido entre el emisor y el receptor proporciona una velocidad de datos garantizada. Los datos se pueden transmitir sin demoras una vez que se establece el circuito. 

La red del sistema telefónico es uno de los ejemplos de conmutación de circuitos. TDM (multiplexación por división de tiempo) y FDM (multiplexación por división de frecuencia) son dos métodos para multiplexar múltiples señales en una sola portadora. 

• Multiplexación por división de frecuencia: se divide en múltiples bandas 
  La multiplexación por división de frecuencia o FDM se utiliza cuando se combinan varias señales de datos para la transmisión simultánea a través de un medio de comunicación compartido. Es una técnica mediante la cual el ancho de banda total se divide en una serie de sub frecuencias que no se superponen -bandas, donde cada subbanda transporta una señal diferente. Uso práctico en espectro de radio y fibra óptica para compartir múltiples señales independientes.
   
• Multiplexación por división de tiempo: divide en tramas 
  La multiplexación por división de tiempo (TDM) es un método de transmisión y recepción de señales independientes a través de una ruta de señal común por medio de conmutadores sincronizados en cada extremo de la línea de transmisión. TDM se utiliza para enlaces de comunicación de larga distancia y soporta grandes cargas de tráfico de datos del usuario final. 
  La multiplexación por división de tiempo (TDM) también se conoce como circuito digital conmutado.

Ventajas de la conmutación de circuitos: 
tiene las siguientes ventajas: 
 

1. La principal ventaja de la conmutación de circuitos es que se establece un canal de transmisión comprometido entre las computadoras que proporciona una velocidad de datos garantizada.
2. Conmutación en circuito, no hay demora en el flujo de datos debido a la ruta de transmisión dedicada.

Desventajas de la conmutación de circuitos: 
tiene las siguientes desventajas: 
 

1. Lleva mucho tiempo establecer una conexión.
2. Se requiere más ancho de banda para configurar canales dedicados.
3. No se puede utilizar para transmitir ningún otro dato, incluso si el canal está libre, ya que la conexión está dedicada a la conmutación de circuitos.

Fórmulas en conmutación de circuitos: 
 

Transmission rate = Link Rate or Bit rate / 
                    no. of slots = R/h bps
Transmission time = size of file / 
                    transmission rate 
                 = x / (R/h) = (x*h)/R second
Total time to send packet to destination =
               Transmission time + circuit setup time 

Pregunta sobre conmutación de circuitos : 
estas preguntas lo ayudarán a comprender la conmutación de circuitos 
 
. Ejemplo 1: cuánto tiempo se tarda en enviar un archivo de ‘x bits’ desde el host A al host B a través de una red de conmutación de circuitos que utiliza TDM con ‘ranuras h’ y tiene una velocidad de bits de ‘R Mbps’, el tiempo de establecimiento del circuito es de k segundos. ¿Encontrar el tiempo total? 

Explicación: 
tasa de transmisión = tasa de enlace o tasa de bits / no. de ranuras = R/h bps Tiempo 
de transmisión = tamaño del archivo/velocidad de transmisión = x / (R/h) = (x*h)/R 

Tiempo total = tiempo de transmisión + tiempo de establecimiento del circuito = (x*h)/R segundos + k segundos 
 
Ejemplo 2: si un enlace transmite F tramas/seg y cada ranura tiene B bits, entonces encuentre la velocidad de transmisión. 

Explicación: 
dado que no se menciona cuántas ranuras en cada cuadro, tomamos un cuadro tiene una ranura. 
La velocidad de transmisión es la cantidad de datos enviados en 1 segundo. 
Tasa de transmisión = F * B bits/s 
 

Para conocer la diferencia entre la conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes, consulte: Diferencia entre conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. 
 

Referencias: 
https://en.wikipedia.org/wiki/Circuit_switching  
https://en.wikipedia.org/wiki/Frequency-division_multiplexing 

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