La conmutación de circuitos es un método de implementación de una red de telecomunicaciones en el que dos nodos de la red establecen un canal ( circuito ) de comunicaciones dedicado a través de la red antes de que los nodos puedan comunicarse. El circuito garantiza todo el ancho de banda del canal y permanece conectado mientras dure la sesión de comunicación . [1] El circuito funciona como si los nodos estuvieran conectados físicamente como con un circuito eléctrico .
La conmutación de circuitos se originó en las redes telefónicas analógicas donde la red creaba un circuito dedicado entre dos teléfonos durante la duración de una llamada telefónica . [2] Contrasta con la conmutación de mensajes y la conmutación de paquetes utilizados en las redes digitales modernas en las que las líneas troncales entre los centros de conmutación transportan datos entre muchos nodos diferentes en forma de paquetes de datos sin circuitos dedicados.
El ejemplo definitorio de una red de circuitos conmutados es la primera red telefónica analógica . Cuando se realiza una llamada de un teléfono a otro, los interruptores dentro de las centrales telefónicas crean un circuito de cable continuo entre los dos teléfonos, mientras dura la llamada.
En la conmutación de circuitos, el retraso de bits es constante durante una conexión (a diferencia de la conmutación de paquetes, donde las colas de paquetes pueden provocar retrasos en la transferencia de paquetes variables y potencialmente indefinidamente largos ). Los usuarios competidores no pueden degradar ningún circuito porque está protegido del uso de otras personas que llaman hasta que se libere el circuito y se establezca una nueva conexión. Incluso si no se produce ninguna comunicación real, el canal permanece reservado y protegido de usuarios competidores.
Si bien la conmutación de circuitos se usa comúnmente para conectar circuitos de voz, el concepto de una ruta dedicada que persiste entre dos partes o nodos en comunicación se puede extender a contenidos de señales distintos de la voz. La ventaja de utilizar la conmutación de circuitos es que proporciona una transferencia continua sin la sobrecarga asociada con los paquetes , aprovechando al máximo el ancho de banda disponible para esa comunicación. Una desventaja es que puede ser relativamente ineficiente porque la capacidad no utilizada garantizada para una conexión no puede ser utilizada por otras conexiones en la misma red. Además, las llamadas no se pueden establecer o se cortarán si se interrumpe el circuito.
Para el establecimiento y control de llamadas (y otros fines administrativos), es posible utilizar un canal de señalización dedicado separado desde el nodo final hasta la red. ISDN es uno de esos servicios que utiliza un canal de señalización separado, mientras que el servicio telefónico antiguo (POTS) no lo hace.
El método para establecer la conexión y monitorear su progreso y terminación a través de la red también puede utilizar un canal de control separado como en el caso de enlaces entre centrales telefónicas que usan el protocolo de señalización de conmutación de paquetes CCS7 para comunicar la información de establecimiento y control de la llamada y usan TDM. para transportar los datos reales del circuito.
Las primeras centrales telefónicas fueron un ejemplo adecuado de conmutación de circuitos. El abonado pediría al operador que se conectara con otro abonado, ya sea en la misma central o mediante un enlace entre centrales y otro operador. El resultado fue una conexión eléctrica física entre los teléfonos de los dos abonados durante la duración de la llamada. El cable de cobre utilizado para la conexión no podía utilizarse para transportar otras llamadas al mismo tiempo, incluso si los abonados no estaban hablando y la línea estaba en silencio.
En la conmutación de circuitos, una ruta y su ancho de banda asociado se reservan desde el origen hasta el destino, lo que hace que la conmutación de circuitos sea relativamente ineficiente ya que la capacidad se reserva independientemente de que la conexión esté en uso continuo o no. La conmutación de circuitos contrasta con la conmutación de mensajes y la conmutación de paquetes . [3] Ambos métodos pueden hacer un mejor uso del ancho de banda de red disponible entre múltiples sesiones de comunicación en condiciones típicas en redes de comunicación de datos.
La conmutación de mensajes enruta los mensajes en su totalidad, un salto a la vez, es decir, almacena y reenvía el mensaje completo. La conmutación de paquetes divide los datos a transmitir en paquetes transmitidos a través de la red de forma independiente. En lugar de estar dedicados a una sesión de comunicación a la vez, los enlaces de red se comparten mediante paquetes de múltiples sesiones de comunicación en competencia, lo que resulta en la pérdida de las garantías de calidad de servicio que proporciona la conmutación de circuitos.
La conmutación de paquetes puede basarse en comunicación orientada a conexión o comunicación sin conexión . Es decir, basados en circuitos virtuales o datagramas.
Los circuitos virtuales utilizan tecnología de conmutación de paquetes que emula la conmutación de circuitos, en el sentido de que la conexión se establece antes de que se transfieran los paquetes y los paquetes se entregan en orden.
La conmutación de paquetes sin conexión divide los datos a transmitir en paquetes, llamados datagramas , que se transmiten a través de la red de forma independiente. Cada datagrama está etiquetado con su destino y un número de secuencia para ordenar paquetes relacionados, lo que excluye la necesidad de una ruta dedicada para ayudar al paquete a encontrar el camino hacia su destino. Cada datagrama se envía de forma independiente y cada uno puede enrutarse por una ruta diferente. En el destino, el mensaje original se reordena según el número de paquete para reproducir el mensaje original. Como resultado, las redes de conmutación de paquetes de datagramas no requieren que se establezca un circuito y permiten que muchos pares de nodos se comuniquen simultáneamente a través del mismo canal.
Multiplexar múltiples conexiones de telecomunicaciones a través del mismo conductor físico ha sido posible durante mucho tiempo, pero cada canal en el enlace multiplexado estaba dedicado a una llamada a la vez o estaba inactivo entre llamadas.
Cuando usted hace una llamada telefónica, por ejemplo, el sistema telefónico establece una ruta eléctrica entre usted y la persona a la que llama uniendo los cables telefónicos (circuitos) disponibles de extremo a extremo.
Para completar su "conexión", las centrales del sistema telefónico (nodos de conmutación) asignan millas de cable en forma de circuitos y mantienen esta asignación durante la duración de su llamada.
Así, en la conmutación de circuitos decimos que los circuitos se asignan para transportar conexiones.
En la conmutación de circuitos pura, la realización de una conexión requiere varios nodos de conmutación distantes para construir un camino continuo de un extremo a otro;
y, durante la vida de la conexión, sus circuitos constituyentes están dedicados a llevar una conversación.
{{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )