ASIGNATURA
REDES Y TELECOMUNICACIONES

ACTIVIDAD # 2
Estándares USB - Señalización SS7 - Multiplexación - Redes de Conmutación
 

 

Mauricio Duran
mail: mauriciodc@cantv.net
 

 

Ejercicio 1.  interfases o estándares USB para las comunicaciones en serie.

Desarrollado por un grupo de líderes de la industria incluyendo Compaq, Intel, Microsoft y NEC, Universal Serial Bus fue diseñado para incrementar la facilidad de uso, el desempeño y la velocidad de periféricos de PC estandarizando la forma en que se adjuntan a la PC. La interfaz común de USB ofrece a los usuarios de PC la forma mas simple de conectar dispositivos a sus computadoras.

USB provee un simple proceso de instalación para agregarle nuevos periféricos a su PC. En la instalación, los periféricos USB son simplemente conectados (no se requieren tarjetas adicionales para ejecutar sus dispositivos USB). No tendrá que abrir su PC, o volver a configurar las configuraciones IRQ o adjuntar cables pasa corriente. Solo conecte su nuevo dispositivo e instale el software apropiado. USB está soportado nativamente en Windows 98 y Windows 2000, lo que hace mucho mas simple la instalación.

Instalación sencilla
Cuando se conecta un periférico USB por primera vez, el usuario debe instalar un driver para el dispositivo arrastrando el icono a la Carpeta del Sistema o ejecutando un simple instalador. Esta operación sólo debe llevarse a cabo una vez y el dispositivo estará siempre disponible, ya que el estándar USB permite cargar drivers de forma dinámica.

El intento de la arquitectura del USB es proporcionar un reemplazo para los puertos seriales y paralelos antiguos en las computadoras existentes. Esos puertos no han cambiado mucho desde el diseño original de la PC y su uso impone limitaciones. Una limitación es longitud de cable. El tamaño y la complejidad del cable son otras limitaciones. El USB utiliza un IRQ no importa cómo muchos dispositivos están en uso y ofrece el enchufe y el juego inmediatos para su sistema del dispositivo. Después de que cargue el software del dispositivo el usuario de la computadora pueden conectar el dispositivo físico dondequiera en la red del USB. La unidad se puede enchufar a diversos puertos a la vez sin consecuencia. Un dispositivo del USB se puede desenchufar del sistema en cualquier momento también.

Ampliación
El USB permite la conexión simultánea de hasta 127 dispositivos que pueden conectarse en "hubs" externos. Cuando se acaban los puertos del ordenador, el usuario únicamente debe añadir un dispositivo llamado "hub" que proporciona puertos adicionales (normalmente cuatro o siete), y seguir conectando más periféricos (y "hubs") a medida que sean necesarios.

Soporte de dispositivos múltiples - Expansión mas fácil
Una PC equipada con USB puede soportar hasta 127 dispositivos adheridos a ella simultáneamente. Esto significa que puede tener un escáner, una impresora, una cámara digital, un ratón, un teclado, dispositivos de juegos y bocinas ejecutándose en su PC al mismo tiempo. Por supuesto que probablemente necesitará un concentrador USB para adjuntar todos sus periféricos (Los concentradores USB están ahora comúnmente disponibles en línea y por medio de minoristas). Además, puede agregar y retirar dispositivos sin reiniciar la computadora y sin afectar el desempeño de otros dispositivos USB adjuntos.

Altos porcentajes de transmisión de datos -- Mejor desempeño
USB transmite datos entre su periférico y su PC a hasta 12 megabits por segundo. Eso es 10 veces mas rápido que un puerto paralelo estándar y 100 veces mas rápido que un puerto serial. Esta incrementada velocidad mejora el desempeño de dispositivos de banda ancha como impresoras, escáners y cámaras digitales.

Soporte de la industria
El USB Implementers Forum tiene mas de 500 compañías miembros que han traído mas de 100 dispositivos USB al mercado desde que la tecnología USB fue lanzada por primera vez. USB se está volviendo algo común en la industria de las PCs: De acuerdo a Cahners In-Stat (Una empresa de investigación de mercado de alta tecnología), se espera que el mercado de los periféricos USB crezca a 400 millones de unidades para el año 2002. Además Dataquest proyecta que para el año 2001, un 100 por ciento de los envíos de PCs serán compatibles con USB y de que la base instalada de PCs listas para USB excederán de 500 millones.

Arquitectura. El USB es una arquitectura del cubo, esto significa que se encuentran conectados entre sí, es decir, la computadora tiene un "cubo a nivel de la raíz" que es la fuente de la señal, y los dispositivos de entrada-salida tienen un cubo en sentido descendiente para terminar la señal, por lo que su función es "hablar" o establecer la comunicación entre los dispositivos. La ilustración mostrada es un conector para un cubo de "A", es de forma rectangular y de 3/16 pulg. por el 1/2 pulg. de su tamaño. El enchufe en la computadora es un enchufe de ' A '. El enchufe en el dispositivo, o el extremo en sentido descendiente, es el enchufe de ' B '. Que el enchufe está formado como un triángulo con dos de los bordes de ángulo plano. Los cables son señalados por su longitud y tipos de enchufes que tienen. Un cable típico usado es "6 pies. Cable de un B el ", esto significa que tiene seis pies de largo y se configura con un enchufe de ' A ' en un extremo para la computadora y un enchufe de ' B ' en el otro extremo para el dispositivo. Esto es un cable típico de la conexión del dispositivo.

Los cubos intermedios se pueden incluir en la configuración. Un cubo típico de la distribución tendría un ' B en sentido descendiente ' el enchufe que viene de la computadora, y proporciona a partir de cuatro a ocho "los enchufes de A" para la distribución a los dispositivos en sentido descendiente. La longitud máxima del cable es de 5 metros, o cerca de 16 pies. Puesto que cada cubo es un repetidor, la señal se puede propagar a través de los cables adicionales hasta seis cubos totales, es decir, cinco cables que conectan hasta 15 pies por cada uno al final con la corriente y los cubos en cada extremo. Los cubos intermedios de la distribución pueden proporcionar opcionalmente energía adicional a sus cubos en sentido descendiente o distribuir simplemente de forma proporcional por el cubo por aguas arriba. El uso de la energía adicional en el cubo es lo más parecido posible a un transformador de la fuente de alimentación conectado a la pared y este puede ser enchufado para proporcionar energía adicional del dispositivo en cualquier momento.

Los dispositivos USB actualmente disponibles incluyen:

Ratones
Teclados
Módems
Impresoras
Escáners
Cámaras digitales
Dispositivos de juego, tales como palancas y cojinetes de juego
Bocinas
Teléfonos de PC
Controladores externos

Ejercicio 2.  Señalización SS7.

El sistema de señalización 7 (SS7), es una arquitectura para realizar señales out-of-band para soportar  llamadas, facturación, enrutamiento, y funciones de intercambio de información de la red de teléfonia pública (PSTN).

La señalización se refiere al intercambio de información entre los componentes requeridos de la llamada para proporcionar y mantener el servicio. Los usuarios del PSTN, intercambian la señalización con los elementos de la red todo el tiempo. Los ejemplos de señalización entre un usuario y ell teléfono conectado a una red de computadoras incluye: marcado, proporcionando el tono del dial, accediendo un buzón de la voz, enviando un tono para llamada en espera, que marca *66 (para reintentar un número ocupado), etc.

Señalización out-of-band (fuera de banda) es aquella que no ocurre sobre la misma ruta de la conversación.

Cuando realizamos una llamada escuchamos la señal para marcar, digitamos los números y escuchamos el repique de la llamada, todo sobre el mismo canal con el mismo par de cables. Cuando la llamada es completada, nosotros hablamos sobre las misma ruta que fue utilizada por la señalización. La telefonía tradicional utiliza este mismo esquema de trabajo. Las señales de inicio de una llamada entre un suiche y otro siempre tiene lugar sobre el mismo troncal que eventualmente llevaría la llamada. La señalización toma la forma de una serie de tonos de multifrecuencia (MF), como el tono de llamado entre los suiches.

La señalización out-of-band establece un canal digital separado para el intercambio de información de señalización. Este canal es llamado enlace de señalización. El enlace de señalización es utilizado para llevar todos los mensajes de señalización necesarios entre dos nodos. Así cuando una llamada es realizada, al discar los dígitos, el troncal seleccionado y otra información pertinente, son enviados entre los suiches utilizando sus enlaces de señalización, y en última instancia la conversación. Hoy en día, los enlaces de señalización manejan una rata de información de 56 o 64 kbps. Es interesante destacar que mientras las señalización SS7 es utilizada entre elementos de redes, el canal ISDN D extiende el concepto de señalización de out-of-band, como la interfase entre el suscriptor y el suiche. Con el servicio ISDN, la señalización puede converger entre el usuario de una estación y el swiche local, la cual es llevada como un canal digital separado llamado Canal D. La voz o los datos que conforman la llamada es llevada en uno o más canales B.

Arquitectura de la red de Señalización.
Como puede observar en las figuras, se nota claramente como pueden interconectarse los dos swiches como enlaces de señalización.  Llamada como señalización asociada.

Arquitectura Básica de Señalización

Esta figura nos muestra  un ejemplo de como los elementos basicos de una red SS7 de despliegan para formas una interconexión.

 

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

Acceso Múltiple por División de Frecuencia (FDMA)
Con FDMA a las transmisiones de cada estación terrena se les asigna bandas de frecuencias específicas para los enlaces de subida y bajada dentro de un ancho de banda determinado.

Acceso Múltiple por División de Tiempo (TDMA)
Con TDMA cada estación terrena transmite pequeñas ráfagas de información durante una ranura de tiempo específico (intervalo) dentro de una trama TDMA. Las ráfagas deben estar sincronizadas, de tal manera que el estallido de cada estación llegué al satélite en un tiempo diferente. Cada estación terrena transmite pequeñas ráfagas de información durante una ranura de tiempo específico (intervalo) dentro de una trama TDMA; estas se encuentran sincronizadas, en consecuencia las transmisiones provenientes de distintas estaciones terrenas están separadas en el dominio del tiempo.



Acceso Múltiple por División de Código (CDMA)
Con CDMA, todas las estaciones terrenas transmiten dentro de la misma banda de frecuencias y, por razones practicas, no tienen limitación de cuando pueden transmitir o en que frecuencia de la portadora. La separación de señales se realiza por medio de técnicas de encriptación/deencriptación cubiertas.



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

REDES DE CONMUTACION DE CIRCUITOS

REDES DE CONMUTACION DE MENSAJES

REDES DE CONMUTACION DE PAQUETES

En este tipo de redes se establece un camino dedicado entre los terminales finales, constituido por recursos dedicados en los centros de conmutación y enlaces de transmisión entre los mismos, de forma que se emplea todo el ancho de banda del medio de transmisión para esa conexión, es decir, por el de transmisión irán única y exclusivamente las informaciones que se intercambien los terminales.

En la transferencia de información se distinguen tres fases claramente diferenciales:
a) Establecimiento del circuito. En esta fase se establece el circuito entre los dispositivos implicados en la comunicación. El terminal que inicia la comunicación envía a la red información de señalización indicando que desea conectar con el terminal destino y queda en espera hasta recibir señalización de comunicación establecida.
b) Transferencia de Información. Una vez que esta establecida la comunicación, se dispone de un circuito dedicado a través de la red. La red no introduce retardo ni realiza ningún tratamiento de la información. Los terminales de datos han de trabajar a la misma velocidad y emplear protocolos comunes, ya que al ser la red un elemento totalmente pasivo no realiza conversión de velocidades ni protocolos.
c) Liberación de la comunicación. Bajo la iniciativa de cualquiera de los dos terminales implicados en la comunicación la red libera los recursos asignados a la comunicación.
En estas redes no se establecen asociaciones entre los terminales finales para el intercambio de información, sino que los terminales envían mensajes con la dirección del destino y los centros de conmutación se encargan de encaminarlos por la red hasta el terminal indicado. En cada nodo el mensaje se almacena, normalmente, en memoria secundaria (discos), evalúa cual puede ser el siguiente nodo que mas acerque el mensaje a su destino y después lo conmuta hacia el nodo elegido. Por tanto no es necesario que los dos terminales estén disponibles al mismo tiempo, ya que si la estación destino no esta activa, el mensaje queda almacenado en un nodo de la red hasta que pueda ser entregado. De esta forma, los centros de conmutación han de ser más complicados que los de las redes de conmutación de circuitos, ya que tienen que ser capaces de leer las direcciones de los mensajes y de enviarlos por la línea adecuada para que lleguen a su destino correcto. La idea de la conmutación de paquetes es aprovechar las características de la conmutación de mensajes en cuanto a la compartición de la infraestructura de transmisión y conmutación, multiplexado la información de las diversas comunicaciones y rebajar así el tiempo de transito de la información por la red. La conmutación consiste básicamente en decidir porque línea de salida se envía el paquete. A continuación, se almacena en las colas de salida (memoria de acceso directo) hasta su transmisión por la línea.
En resumen la tecnica de conmutación por paquetes consiste en la multiplexación asíncrona de paquetes con dirección, tanto en los medios de transmisión como en los centros de conmutación. De esta forma se logra la utilización óptima de la red, porque siempre que haya información en las colas de los nodos, los recursos de comunicaciones de la red se están aprovechando para cursar trafico.

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 Ultima actualización 01/06/02