ACTIVIDAD No 2

INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE TELECOMUNICACIONES

Maestría en Gerencia de las Finanzas y de los Negocios

Universidad Yacambu

Mayo 2005

Yldegar Alvarez

Ejercicio 1: Como complemento de la clase anterior investigue que son interfaces o estándares USB para las comunicaciones en serie.

USB significa (Universal Serial Bus), bus serie universal y sirve para conectar cualquier periférico a un computador. Se trata  periféricos externos típicos: ratón, teclado, joystick, impresora, modem. USB es una nueva arquitectura de bus o un nuevo tipo de bus desarrollado por un grupo de siete empresas (Compaq, Digital Equipment Corp, IBM PC Co., Intel, Microsoft, NEC y Northern Telecom) que forma parte de los avances plug-and-play y permite instalar periféricos sin tener que abrir la computadora para instalarle hardware, es decir, basta con conectar dicho periférico en la parte posterior del  computador y listo.  Trabaja como interfaz para transmisión de datos y distribución de energía, que ha sido introducida en el mercado de PC´s y periféricos para mejorar las lentas interfaces serie (RS-232) y paralelo. Esta interfaz de 4 hilos, 12 Mbps y "plug and play", distribuye 5V para alimentación, transmite datos y está siendo adoptada rápidamente por la industria de la computación. Es un bus basado en el paso de  testigo, semejante a otros buses como los de las redes locales en anillo con paso de testigo y las redes FDDI. El controlador USB distribuye testigos por el bus. El dispositivo cuya dirección coincide con la que porta el testigo responde aceptando o enviando datos al controlador.

Figura 1: Ejemplo de conexiones USB

 Fuente: Conozcasuhardware.com

Una de las ventajas de este interfase es que gestiona la distribución de energía a los periféricos que lo requieran. Esta topología permite a muchos dispositivos conectarse a un único bus lógico sin que los dispositivos que se encuentran más abajo en la pirámide sufran retardo. A diferencia de otras arquitecturas, USB no es un bus de almacenamiento y envío, de forma que no se produce retardo en el envío de un paquete de datos hacia capas inferiores. En la raíz  de las capas, está el controlador anfitrión o host que controla todo el tráfico que circula por el bus.

ESQUEMA DE CAPAS DEL INTERFAZ USB

Figura 2. Capas del sistema de comunicaciones USB

En el esquema de capas de la figura 2 observamos  cómo fluye la información entre las diferentes capas a nivel real y a nivel lógico.

 Fuente: Anónima

Además podemos decir que cada puerto utiliza una única solicitud de interrupción (IRQ) independientemente de los periféricos que tenga conectados (sea 1 ó 127) por lo tanto no hay riesgo de conflictos entre una cantidad de dispositivos que de otra forma no podrían ser conectados por falta de recursos; de la misma manera tampoco utilizan DMA (asignación de memoria)[1]. Estos se conectan  en línea uno detrás de otro (por ejemplo, el PC a la impresora, el módem a la impresora, el ratón al módem...) o bien a unos dispositivos con diversas salidas de conector que pueden estar en cualquiera de los periféricos de la cadena, en el PC o en otros dispositivos como el monitor. Con el bus USB nos acercaremos más a la auténtica realidad del P&P (Plug and Play, enchufar un dispositivo y listo), e incluso algunos dispositivos podrán instalarse sin necesidad de reiniciar el sistema. Por su puesto  que esto dependerá de  los dispositivos y el sistema operativo.  Además, el ancho de banda debe repartirse entre los dispositivos [2].

Figura 3: Identificación de puertos USB

 Fuente: Conozcasuhardware.com

El Estandar USB ofrece las siguientes características:

  • Dos velocidades de acceso, una baja de 1,5 Mbps para dispositivos lentos como pueden ser joysticks o teclados y otra alta de 12 Mbps para los dispositivos que necesiten mayor ancho de banda. - Topología en estrella, lo que implica la necesidad de dispositivos tipo "hub" que centralicen las conexiones, aunque en algunos dispositivos como teclados y monitores ya se implementa esta característica, lo que permite tener un sólo conector al PC, y desde estos dispositivos sacar conexiones adicionales.

  • Permite suministrar energía eléctrica a dispositivos que no tengan un alto consumo y que no estén a más de 5 metros, lo que elimina la necesidad de conectar dichos periféricos a la red eléctrica, con sus correspondientes fuentes de alimentación, como ahora ocurre por ejemplo con los módems externos.

  •  Emplea una topología de estrellas apiladas que permite el funcionamiento simultáneo de 127 dispositivos a la vez.

Ejercicio  2: Revisar la dirección electrónica: http://www.webproforum.com/illuminet/ sobre señalización SS7, definir su arquitectura y describir las características mas resaltantes, el texto no menor de 02 páginas ni mayor de 03.

¿Que es SS7?

Definición: Sistema de señalización [Signaling System 7 (SS7)] es una arquitectura para mejorar el desempeño de red de señalización y consiste de paquetes cortos de mensajes que son enrutados a través de una red. Provee soporte para el establecimiento de llamadas, facturación, ruteo e intercambio de información de "red pública de conmutación telefónica"  (PSTN). Estas funciones identificadas hacen que se logre un mejor desempeño e identificación de funciones y logran un mejor trabajo de señalización del sistema de red y protocolo de señalización  haciendo posible su operación mas optimizada. Ha sido concebido para satisfacer las necesidades tanto de voz como de datos, permitiendo una amplia gama de conexiones, incluyendo el modo circuito, el modo paquete, Frame Relay y ATM. Además permite toda la gama de servicios suplementarios. Los canales dedicados a señalización de control hacen más fácil el modificar las características de una llamada durante su fase de comunicación y permiten la separación de la parte de conmutación de la parte de control.

SS7 es un protocolo que presenta las siguientes características: Señalización estandarizada; Flexibilidad; Robustez y confiabilidad; Posibilidad de evolucionar; Capacidad de interconexión; Soporte para nuevos y variados servicios. S7 Es un protocolo que se basa en una capacidad común para el transporte de señalización, llamada la parte de transferencia de mensaje (MTP) y la parte de usuario ISDN (llamada ISDN-UP). MTP y la parte de control de señalización de conexión (SCCP) forman la parte de los servicios de red (NSP), que realiza las funciones correspondientes a las primeras 3 capas del modelo OSI.

Figura 4: Arquitectura del SS7 y su relación con el Modelo de Referencia OSI

Fuente:Davila B. Aura Janine 1999

Tipos de conmutación

La señalización SS7 es una forma de conmutación de conjunto de bits. Diferente de la conmutación de circuito, que utiliza los datos dedicados "instala tubos" para la transmisión de la información, la conmutación de conjunto de bits asigna dinámicamente las "rutas" basadas en algoritmos de  disponibilidad y de "menos costo". Otro ejemplo de la conmutación de conjunto de bits es TCP/IP, el protocolo usado para los mensajes de la enrutamiento sobre Internet. Diferente a Internet, que utiliza una "telaraña pública extensa" de interconexiones e instalaciones y formas de enrutar el equipo, las redes SS7 son privadas y lógicamente autónomas. La naturaleza privada de las redes SS7 es crítica para la seguridad y la confiabilidad.

Tipos de Señalización

La señalización basada en SS7 puede ser considerada como una red de paquetes superpuesta a la red de voz. Sus componentes fundamentales son los puntos de señalización (SP) y de enlaces que unen a estos puntos (SL). Con SS7 se pueden usar varios modos distintos de señalización: modo asociado y casi asociado. En pocas palabras, SS7 es un protocolo superior que posee beneficios significativos.

Redes SS7

SS7 se abarca de una serie de elementos interconectados de la red tales como interruptores, bases de datos, y nodos de  encaminamiento. Cada uno de estos elementos se interconecta con los acoplamientos, cada uno de los cuales tiene un propósito específico. Los nodos de  encaminamiento son el corazón de la red SS7 y se llaman un punto de la transferencia de la señal (STP). STPs está conectado con los puntos de la conmutación del servicio (SSP) que son interruptores equipados de lógica de control SS7. Los interruptores de SSP están conectados con el STPs vía los acoplamientos del acceso (acoplamientos de A). STPs también conecta con las bases de datos llamadas los puntos de control de Service (SCP) vía acoplamientos de A. El SCP es el elemento de la red que contiene lógica de control del servicio tal como instrucciones para convertir un número (gratis) 8XX en un número routable.

Figura: 5 Ejemplo de Red

 

Fuente:The International Engineering Consortium

 

Ejercicio  3: Además de las dos(02) formas mas comunes de multiplexión que otra tenemos, descríbala usando ayudas gráficas.

 Para poder compartir el medio físico por distintos canales lógicos de comunicación, se utilizan las llamadas técnicas de multiplexación, y las más comunes son  FDM y TDM.

1. Multiplexación por división de frecuencia (MDF) o del inglés Frequency Division Multiplexing (FDM), en la cual cada señal de datos se modula en una portadora de señales diferentes, cada canal usa un rango de frecuencias y estas se dividen para un canal en bandas estrechas, y estas a su vez transportan una señal de transmisión diferente, en definitiva es como si para cada señal se utilizara un trocito del ancho de banda, utilizada generalmente en sistemas de transmisión analógicos [6].

Figura: 6  Multiplexación analógica

Fuente: Francisco (PACO)  Año 2003

Figura: 7 Multiplexación por División de Frecuencia

 

Fuente: Panorámica de las Telecomunicaciones

 

2. Multiplexación por división en el tiempo (TDM), se usa en banda base, y se identifican como un flujo de tramas con intervalos regulares de tiempo asignados, es decir que en un una unidad de tiempo determinada por un canal tiene el medio a su disposición [6].

Figura: 7 Esquema TDM

Fuente: Panorámica de las Telecomunicaciones

3. Multiplexación estadística por división en el tiempo (SDTM), la cual trata aquellos intervalos de tiempo desperdiciados por aquellas estaciones que no transmiten y que están previamente asignadas para utilizar dicho intervalo de tiempo, y es ahí donde los multiplexores estadísticos eliminan esos tiempos muertos en la que no hay  transmisión [6]. 

Figura: 8 Esquema STDM

Fuente: Panorámica de las Telecomunicaciones

4. Una variante de MDF es la utilizada en fibra óptica, donde se multiplexan señales, que pueden ser analógicas o digitales, y se transmiten mediante portadoras ópticas de diferente longitud de onda, dando lugar a la denominada multiplexación por división de longitud de onda, o WDM del inglés Wavelength Division Multiplexing [7].

Figura: 9 Esquema Multiplexacion por division de longitud de onda

Fuente: Wikipedia

5. Multiplexión por división de código (CDMA) comunicación que se transmite sobre el mismo medio y que utiliza un código distinto [8].

Figura: 10 Esquema Multiplexacion CDMA

Fuente: Wikipedia

Ejercicio  4: Elabore un cuadro comparativo de los diferentes tipos de redes de conmutación que usted conoce.

Figura: 11 Tipos de Conmutación

Fuente: JMILANEZ

Tabla 1  Comparativo Redes de Conmutación

Conmutación de circuitos

Conmutación de Mensajes

Conmutación de Paquetes

Conmutación de Celdas

Establece una conexión "física" entre los 2 extremos que desean comunicarse. El mensaje es una unidad lógica de datos de usuario. Esta tecnología surgió en los años 70 intentando lograr un medio de obtener máxima capacidad de las líneas existentes. La unidad mínima de datos conmutados es una "celda" de tamaño fijo, es vez de un paquete de longitud variable.
El único retardo es el tiempo de propagación de la señal electromagnética y además ya no hay peligro de congestión. Consta de  elementos llamados campos. El flujo de información digital se fragmenta entonces en bloques pequeños llamados paquetes. La conmutación es realizada en hardware sin la complejidad y el consumo de tiempo de cálculo frame por frame.
Se  usa para conectar entre sí los teléfonos y permite que el emisor se una al receptor mediante un circuito único y específico que sólo pertenece a esa unión. Ventaja relevante la posibilidad de poder transmitir un mismo mensaje a todos los nodos de la red. Se basa en la división de la información que entrega a la red el usuario emisor en bloques relativamente pequeños, típicamente 1024 bits, en vez de toda la información. Este tipo de conmutación es más rápida y barata.
Necesidad de establecer una ruta de extremo a extremo antes de que se pueda enviar la información, lo cual puede requerir cierto tiempo. Hace necesaria las existencias de memorias de masas intermedias en los nodos de conmutación para almacenar la información hasta que ésta sea transferida al siguiente nodo. Se emplea con mayor profusión hoy día en las redes de datos, pudiéndose citar como ejemplo las redes de paquetes basadas en X.25 y más recientemente en Frame Relay. Como ATM, SMDS es otro servicio basado en celdas de longitud fija.

Fuente: Propia

  

 

 

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