Redes y Telecomunicaciones

Profesor Eduardo Zubillaga

Actividad 02

Realizado Por:

Ing. Maria Teresa Márquez Valecillos

Ing. Eligio Antonio Gutiérres Orellana

 
Ejercicio 1 Ejercicio 2
Ejercicio 3 Ejercicio 4

 
Ejercicio 1. Como complemento de la clase anterior Investigue que son interfases o estándares USB para las comunicaciones en serie  (4 Pts)

 

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El USB (Bus de Serie Universal - Universal Serial Bus) nace como necesidad de una estándar de bus serie para conectar dispositivos a las computadoras, sin la diferenciación de marca o modelo. Estos dispositivos pueden también encadenarse utilizando concentradores o multiplexores de puertos USB hasta un numero de 127 dispositivos incluyendo por supuesto los concentradores o multiplexores. Sin embargo el ancho de banda debe repartirse entre los dispositivos.

Adicional a esta facilidad el estándar dispone de la transmisión de energía eléctrica al dispositivo conectado (distribuye 5V), por lo que la implementación de dispositivos que requieren bajas potencias pueden ser conectados. Aquellos que si requieran de la alimentación necesaria tiene la capacidad de utilizar otro puerto y así duplicar el consumo de energía. Para los que requieran aun mas disponen de las facilidades de la conexión pero no de la corriente.

Otra de las capacidades incorporadas es el plug-and-play permitiendo a esos dispositivos ser conectados o desconectados al sistema sin necesidad de reiniciar. Cuando un nuevo dispositivo es conectado, el servidor lo enumera y agrega el software necesario para poder funcionar.  Cada puerto utiliza una única solicitud de interrupción (IRQ) y un DMA (asignación de memoria). independientemente de los periféricos que tenga conectados (sea 1 ó 127) por lo tanto no hay riesgo de conflictos entre una cantidad de dispositivos.

El USB 1.0, puede llegar a transmitir a velocidades entre 1,5 Mb/segundo y 12 Mbps

El USB 2.0 es admite velocidades de datos de hasta 480 Mbps.

El sistema de conexión del cable USB tiene dos tipos de conectores, el tipo USB-A para el computador y los concentradores o multiplexores, y el USB-B correspondiente a los dispositivos que se conectan al computador. En el caso de algunos dispositivos pueden tener en uno de los extremos otro tipo de conecto diferente, pero por el otro lado siempre tienen el USB-A.

 
Ejercicio 2. Revisar la dirección electrónica: http://www.webproforum.com/illuminet/  sobre señalización SS7, definir su arquitectura y describir las características mas resaltantes. (6 Ptos)

 

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La red da un salto en su evolución a mediados de 1970 con la introducción de la Red de Señalización por Canal Común (CCSN), o SS7. El Sistema de Señalización número 7 es el protocolo que se ejecuta sobre CCSN. En la red de SS7 los paquetes de datos son enlazados y compactados, este proceso en los sistemas de conmutación es realizado en el llamado Punto de Transferencia de Señalización (STP). Con el uso del SS7 lo que fundamentalmente se realiza es una separación de la señalización del canal de conversación, es decir, la información de la configuración de llamada viaja fuera de la trayectoria común sobre la red SS7. El SS7 es un sistema llamado de "fuera de banda" ya que permite controlar las rutas de las llamadas a través de una red paralela de sincronismo, evitando que las centralitas tengan que enviar las señales de sincronismo junto con las comunicaciones.

La tecnología de SS7 libera los canales de enlace entre los sistemas de conmutación para las llamadas reales.

Beneficios SSN° 7:

• Aumento de la velocidad del canal de señalización de 2 Kbits/s a 64 Kbits/s.
• Asegura que el abonado llamado (abonado B) esta libre antes de ocupar un canal de voz , aumentando la eficiencia y la tarificación de las llamadas completadas.
• Uso de números 800 y 900.
• Identificador de llamadas
• Redireccionador de llamadas.
• Recepción triple de llamadas.
• Contiene mas señales que el sistema MFC R2, lo que permite introducir nuevos servicios en la red.
• Es el soporte  para R.D.S.I. (ISDN)
• Aumento de un canal de voz por sistema PCM 30, ya que un solo canal de señalización puede manejar algunos miles de llamadas en forma simultanea.
• Puede coexistir con el sistema MFC R2, lo que permite su introducción en la red por fases o etapas.  

 Protocolos SS7 y el Modelo de Referencia OSI

• MTP 1 (Message Transfer Part 1) Parte de Transferencia de Mensajes 1
• MTP 2 (Message Transfer Part 2) Parte de Transferencia de Mensajes 2
• MTP 3 (Message Transfer Part 3) Parte de Transferencia de Mensajes 3
• SCCP (Signaling Connection Control Part) Parte de Control de la Conexión de Señalización
• TCAP (Transaction Capabilities Part) Parte de Control de Transacciones
• MAP (Mobile Application Part) Parte de Aplicaciones Móviles
• BISUP (Broadband ISDN User Part)
• TUP (Telephone User Part)
• ISUP (ISDN User Part) Partes de Usuario
 
Ejercicio 3. Además de las dos (02) formas mas comunes de múltiplexión que otra tenemos, descríbala usando ayudas gráficas. (4 Ptos)

 

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Por división en frecuencias (FDM)

Consiste en multicanalizar el canal físico estableciendo distintos canales lógicos con distintas bandas de frecuencia.

A cada canal lógico se le va a asignar una banda de frecuencia centrada en la frecuencia de la señal portadora, sobre la que se va a modular la señal.

 Al igual que la TDM, la multiplexión por división de frecuencia (FDM) se utiliza para transmitir varios canales de información simultáneamente en el mismo canal de comunicación. Sin embargo, a diferencia de la TDM, la FDM no utiliza modulación por impulsos. En FDM, el espectro de frecuencias representado por el ancho de banda disponible de un canal se divide en porciones de ancho de banda más pequeños, para cada una de las diversas fuentes de señales asignadas a cada porción. Explicado de forma sencilla, la diferencia entre los dos sistemas es ésta: En FDM, cada canal ocupa continuamente una pequeña fracción del espectro de frecuencias transmitido; en TDM, cada canal ocupa todo el espectro de frecuencias durante sólo una fracción de tiempo.

               
Características:
*  Cada canal lógico debe tener un ancho de banda menor que el del canal físico.
*  Las señales portadoras tienen que estar suficientemente separadas para evitar la diafonía y la intermodulación.
*  La señal compuesta que realmente se transmite por el medio es de tipo analógico.
*  La señal de entrada puede ser digital o analógica.
               Analógica -> se le hace una modulación (multiplexación)
               Digital -> además de una modulación, se hace una conversión de digital a analógica (módem).
 

Puede ocurrir que una señal modulada se vuelva a modular para transmitirla por un medio o canal lógico concreto.

Por división en el tiempo (TDM)
Se utiliza para señales digitales o para analógicas que previamente se hayan digitalizado.

La multiplexión por división de tiempo (TDM) es un medio de transmitir dos o más canales de información en el mismo circuito de comunicación utilizando la técnica de tiempo compartido. Se adapta bien a las señales binarias que consisten en impulsos que representan un dígito binario 1 o 0. Estos impulsos pueden ser de muy corta duración y sin embargo, son capaces de transportar la información deseada; por tanto, muchos de ellos pueden comprimirse en el tiempo disponible de un canal digital. La señal original puede ser una onda analógica que se convierte en forma binaria para su transmisión, como las señales de voz de una red telefónica, o puede estar ya en forma digital, como los de un equipo de datos o un ordenador.

La multiplexión por división de tiempo es un sistema sincronizado que normalmente implica una MIC. Las señales analógicas se muestrean y la MAI los transforma en impulsos, y después la MIC codifica los muestreos. Después los muestreos se transmiten en serie en el mismo canal de comunicación, uno cada vez. En el receptor, el proceso de desmodulación se sincroniza de manera que cada muestreo de cada canal se dirige a su canal adecuado. Este proceso de denomina múltiplex o transmisión simultánea, porque se utiliza el mismo sistema de transmisión para más de un canal de información, y se llama MDT porque los canales de información comparten el tiempo disponible.

La idea consiste en transmitir varias señales por un mismo canal físico, mezclando a distintos intervalos de tiempo, distintas partes de la señal.

Multiplexión por División en Longitud de Onda (WDM)

 Es una variante de la Multiplexión por División en Frecuencia desarrollada para canales de Fibra Óptica y se ha desarrollado como una respuesta a las redes de alto tráfico a escala mundial. El principio básico es abrir el espectro de luz que viaja sobre la fibra en diferentes colores o longitudes de onda, cada una con capacidades de STM16. Actualmente se desarrollan aplicaciones para ampliar cada vez mas él numero de capas o longitudes de onda que vayan por una fibra. La única diferencia respecto a la FDM eléctrica es que el sistema óptico utiliza una rejilla de difracción totalmente pasiva y, por ello, totalmente confiable. Para enlaces de fibra punto a punto, la capacidad y la velocidad de transmisión pueden ser incrementadas utilizando WDM.

Multiplexión Densa por División de Onda (DWDM)

Viene del inglés "Dense Wavelength Division Multiplexing". Se trata de una tecnología que permite introducir datos de diferentes fuentes en una fibra óptica, en la que la señal de cada fuente viaja en una frecuencia de onda distinta y separada de las demás. Lo más importante de todo ello estriba en que con el sistema DWDM se pueden usar hasta 80 (teóricamente más) canales virtuales que pueden ser multiplexados en rayos de luz que se transmiten por la misma fibra óptica. Por lo tanto el rendimiento de una sola fibra que contiene un cable ya instalado se puede multiplicar con muy bajo costo económico. Este sistema permite que cada canal trasporte 2.5 Gbps (2500 millones de bits por segundo), y se pueden hacer circular por la misma fibra 80 canales diferentes y por tanto la transmisión será de 200 Gb por segundo.

En el extremo opuesto del cable los canales son demultiplexados hasta adquirir sus características originales, por lo tanto se pueden trasmitir simultáneamente diferentes tipos de datos y además con diferentes velocidades, según sea la necesidad de su empleo, y me refiero a Datos (IP) Datos (SONET) Datos (ATM).

Multiplexión por División de Espacio (SDM)

 Funciona de modo que dos canales físicos no interfieran el uno con el otro; los anchos de banda completos de ambos canales físicos se pueden utilizar simultáneamente. En este caso, no hay se requiere de de un m central, excepto para actuar como conmutador.

Se llaman conmutadores por división en el espacio si se divide un conmutador de matriz en elementos pequeños y se interconectan para construir conmutadores de múltiples etapas con muchos menos puntos de cruce.

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

 

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Conmutación por Paquetes

Conmutación por Circuitos

Conmutación por Mensajes

Conmutación por Celdas

Es la técnica más comúnmente utilizada en comunicación de datos.

Técnica ampliamente usada en telefonía.

Está en desuso, debido principalmente a que los nodos intermedios necesitarían una elevada memoria temporal para almacenar los mensajes completos.

Conocida como Modo de Transferencia Asíncrona (ATM - Asyncronous Transfer Mode), ofrece servicios de conmutación de paquetes rápidos que pueden transmitir a mega o a gigabits por segundo

En este método: Los mensajes son divididos en sub mensajes de igual longitud denominados PAQUETES.

Quien realiza la llamada determina el destino enviando un mensaje especial a la red con la dirección del receptor de la llamada.

El proceso de transmisión se encuentra acompañado por el establecimiento de una serie de enlaces punto a punto.

El tamaño del paquete es fijo y es conocido como celda

Cada paquete se enruta de manera INDEPENDIENTE de fuente a destino.

Se establece una línea de comunicación directa entre las estaciones a través de la conmutación adecuada de todos los nodos intermedios.

El mensaje se envía al nodo de conmutación directamente conectado al nodo que acaba de recibir el mensaje, este nodo:

ALMACENA el mensaje

VERIFICA los errores

ENCUENTRA la mejor línea de envío

ENVIA el mensaje.

Las celdas son conmutadas entre un acceso de entrada y uno o varios de salida en función de su identificador

El desensamble del mensaje se realiza en el nodo fuente antes de proceder a realizar la entrada a la red.

La red asigna recursos para que la comunicación tenga lugar.

La línea se encuentra libre para ser usada por otros mensajes mientras el próximo nodo efectúa el proceso.

El conmutador ATM contiene colas de espera, Cuando varias celdas de conexiones diferentes deben ser orientadas simultáneamente hacia el mismo acceso de salida, se produce una contención y ciertas celdas deben ser retrasadas antes de ser remitida.

Cada paquete es colocado dentro de una TRAMA DE BITS que contiene la información necesaria acerca del paquete:

Dirección de destino.

Número de secuencia del paquete.

Información para detectar errores

El mensaje SOLO puede ser enviado cuando quien efectúa la llamada se da cuenta que ésta ha sido establecida.

Este método recibe la denominación de ALMACENAMIENTO y ENVÍO (store and forward), resulta menos costoso en términos de los recursos de línea.

La conmutación de las celdas es rápida ya que se efectúa por componentes físicos, sin protocolo software, a diferencia de lo que ocurre con la conmutación de paquetes tradicional

Los paquetes podrían alcanzar el destino por diferentes caminos y en ocasiones llegar al destino en diferente orden.

Puede ser utilizada en transmisión de datos, sin embargo:

Resulta ineficiente en términos de los recursos de línea y tiempo ocioso para la transferencia interactiva de datos.

Los retrasos de tiempo puede llegar a ser muy grandes y es necesario destinar almacenamiento en disco para guardar los mensajes

El encabezado contiene valores de las rutas y circuitos virtuales (VPI/VCI), debido a que son valores únicos por cada conexión e indican al switch (Conmutador) ATM de donde vienen y a donde van.

 La conmutación de paquetes reduce retrasos, requiere menos capacidad de almacenamiento dentro de los nodos intermedios y provee un mejor aprovechamiento de los recursos de transmisión,

La sobrecarga de procesamiento, debida al ENSAMBLE /DESENSAMBLE de paquetes en este método es mayor.

 La necesidad de establecer un enlace de conexión antes de enviar un mensaje:

Genera un retraso de tiempo el cual puede ser significativo respecto del tiempo de transferencia del mensaje.

 

La conmutación de celdas mantiene un circuito abierto permanente con la estación remota hasta que termina la comunicación y aun cuando no haya transmisión de datos, la cual la diferencia de la conmutación de paquetes ya que esta última solo establece circuito de comunicación con la estación cuando necesitan intercambiar información.

La longitud de cada paquete se constituye en una característica de diseño trascendental.

 

 

 

La conmutación de celdas combina los beneficios de la conmutación de circuitos y paquetes rápidos (FPS: Fast Packet Switching). FPS utiliza la alta confiabilidad de la tecnología para la transmisión digital y la alta calidad en la transmisión del medio, lo suficiente para no tener que detectar y corregir errores en cada nodo de la Red.

 
 
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