Qué es la conmutación de circuitos - Diagrama, ventajas y desventajas

Para la transmisión de datos del emisor al receptor, hay que establecer enlaces de comunicación. En un simple red informáticaen el caso de una red de ordenadores, basta con un solo enlace que conecte al emisor y al receptor. Pero en redes más grandes, existirá más de una ruta entre el emisor y el receptor. En este caso, los métodos de conmutación de red ayudan a establecer una conexión adecuada entre los terminales de comunicación. La información se conmuta entre diferentes enlaces. Hay cuatro técnicas de conmutación disponibles para los datos digitales, como la conmutación de circuitos, la conmutación de paquetes, la conmutación de mensajes y la conmutación de células. Estos métodos se eligen en función de su eficacia y de los requisitos de ancho de banda.

¿Qué es la conmutación de circuitos?

Este método de conmutación establece una vía de comunicación dedicada entre el emisor y el receptor. Aquí el enlace se establece de forma física entre dos estaciones presentes en la red. El enlace se establece, se mantiene y se termina para cada sesión de comunicación. El ejemplo más común de conmutación de circuitos es la red telefónica analógica.

Este método de conmutación proporciona un canal con retardo de bits constante y velocidad de datos fija entre el emisor y el receptor. La capacidad total del canal se dedica a la duración de una conexión. Cuando hay que transferir datos del emisor al receptor, primero el emisor envía una solicitud a la central de conmutación para establecer una conexión. El receptor responde con un acuse de recibo. Tras recibir la señal de acuse de recibo, el emisor inicia la transmisión de datos. Esta conmutación se utiliza habitualmente para los circuitos de voz. La red telefónica pública conmutada, el Datakit, el canal B de la RDSI, la red óptica de malla, etc. son algunos de los ejemplos de redes de conmutación de circuitos.

Diagrama de conmutación de circuitos

En este tipo de conmutación, hay un conjunto de conmutadores conectados con enlaces físicos. Aquí, una vez que se establece la ruta dedicada entre el emisor y el receptor, se mantiene hasta que uno de los usuarios finaliza la conexión. Se transmiten datos fijos y este tipo de conmutación es muy utilizado para transferir datos de voz. La red está formada por las oficinas de conmutación con enlaces permanentes entre ellas. Cuando se solicita la conexión, los enlaces de comunicación se dedican a los terminales que forman la ruta de transmisión. Este enlace dedicado se mantiene hasta que se termina la conexión. Los demás usuarios sólo podrán utilizar este enlace cuando lo termine el emisor o el receptor.

Hay tres fases en el establecimiento de una red de conmutación de circuitos. Son: establecimiento del circuito, transferencia de datos y desconexión del circuito.

Establecimiento de circuitos

Es la fase de establecimiento del circuito. Aquí se establece el enlace entre el emisor y el receptor. Cuando hay que establecer una conexión entre la estación A y la estación B, la estación A envía una solicitud de conexión al nodo 1 a través de un enlace dedicado entre la estación A y el nodo1. A continuación, el nodo1 envía la solicitud a todos los nodos conectados a él. La solicitud se reenvía entre los nodos formando finalmente una ruta hacia la estación B. En función de su estado, la estación B envía el acuse de recibo si no está ocupada. Así se establece un enlace de comunicación dedicado entre la estación A y la estación B.

Transferencia de datos

Todas las conexiones internas del enlace de comunicación son dúplex. Antes de iniciar la comunicación, los recursos que se van a utilizar se reservan para ese enlace. Algunos de estos recursos son las memorias intermedias de los conmutadores, el tiempo de procesamiento de los conmutadores y los puertos de entrada/salida de los conmutadores. En este método se suelen utilizar conmutadores de barra transversal. Tras el establecimiento del enlace, los datos se transmiten de forma continua con una velocidad de datos fija tanto para el emisor como para el receptor. En este método de conmutación, los datos no se empaquetan.

Desconexión del circuito

La ruta dedicada establecida entre el emisor y el receptor se mantendrá durante toda la comunicación hasta que la finalice cualquiera de los usuarios. Tras la terminación de la red, se propaga una señal de notificación a todos los nodos del enlace para liberar los recursos reservados.

Diferencias entre la conmutación de circuitos y la conmutación de paquetes

• En la conmutación de circuitos, los datos se transmiten continuamente entre el emisor y el receptor. Mientras que en la conmutación de paquetes los datos se empaquetan y se envían de forma independiente a través de una red compartida.
• Cuando se mantiene la conexión en la conmutación de circuitos, ningún otro usuario puede acceder a ese enlace, aunque no se transmitan datos. Por tanto, la conmutación de circuitos proporciona un servicio de alta calidad.
• En la conmutación de paquetes, el ancho de banda es compartido por los usuarios. Por tanto, la calidad del servicio es baja en la conmutación de paquetes.
• A diferencia de la conmutación de circuitos, en la red de conmutación de paquetes no se reserva el camino. La conmutación de paquetes admite la transmisión de almacenamiento y reenvío.
• En la red de conmutación de paquetes no se establece ninguna ruta física.
• La conmutación de paquetes es más eficaz que la conmutación de circuitos.
• La infraestructura de la conmutación de paquetes es menos complicada en comparación con la conmutación de circuitos.

Ventajas y desventajas

Algunas de las ventajas de la conmutación de circuitos son las siguientes

• Utiliza un ancho de banda fijo.
• Un canal de comunicación dedicado aumenta la calidad de la comunicación.
• Los datos se transmiten con una velocidad de datos fija.
• No hay tiempo de espera en los conmutadores.
• Adecuado para la comunicación continua de larga duración.

Algunas de las desventajas de la conmutación de circuitos son las siguientes

• Una conexión dedicada hace imposible la transmisión de otros datos aunque el canal esté libre.
• Los recursos no se utilizan completamente.
• El tiempo necesario para establecer el enlace físico entre las dos estaciones es demasiado largo.
• Como hay que establecer una ruta dedicada para cada conexión, la conmutación de circuitos es más cara.
• Aunque no haya transferencia de datos, el enlace se mantiene hasta que lo terminan los usuarios. Por ello, el canal sigue siendo ideal durante mucho tiempo, lo que hace que la conmutación de circuitos sea ineficiente.
• Los canales dedicados requieren más ancho de banda.

La red de telecomunicaciones es el conjunto de terminales y nodos. La conmutación de circuitos es un método para establecer un canal de telecomunicación entre dos nodos de la red. Cada terminal de la red tiene una dirección única. Es muy similar a la primera red telefónica analógica. Con los avances tecnológicos, se están introduciendo nuevos métodos digitales de comunicación.

El primer conmutador telefónico funcionó en New Haven Connecticut en enero de 1878. A lo largo de los años, la tecnología de conmutación ha cambiado drásticamente, pero la función básica sigue siendo la misma. ¿Cuáles son las tres fases de la aplicación del método de conmutación de circuitos?