Ejercicio 1. Como complemento de la clase anterior Investigue que son interfases o estándares USB para las comunicaciones en serie (no mas de una página). (4 Ptos)

INTERFAZ USB (Universal Serial Bus)                            

Es una especificación o estándar que describe un canal serie de media y baja velocidad, con soporte integral para transferencias en tiempo real y que permite mezclar dispositivos y aplicaciones isócronas y asíncronas; entre los dispositivos USB más característicos se pueden citar teclados, ratones, joysticks, tabletas gráficas, monitores, modems, impresoras, escáneres, CD-ROMs, dispositivos de audio (como micrófonos o altavoces digitales), cámaras digitales y otros dispositivos multimedia. La revisión 1.1. fue realizada por Compaq, Intel, Microsoft y NEC. en Septiembre de 1998, y la revisión 2.0. fue realizada por Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC y Philips. en Abril de 2000.

Generalidades

La versión 1.1 establece una velocidad de 12 Mbps (Full Speed o FS) y un subcanal de 1,5 Mbps (Low Speed o LS) mientras que en la versión 2.0 se añade un nuevo modo a 480 Mbps, denominado high-speed. En un mismo sistema USB pueden coexistir dispositivos y concentradores USB 1.x y USB 2.0 (Low, Full y High Speed).

USB Poseen una conectividad excepcional, ya que puede manejar hasta 127 dispositivos simultáneamente que se pueden conectar y desconectar en caliente, sin tener que reiniciar el sistema, configuración automática de dispositivos y una distribución de alimentación desde el Controlador USB.

Funcionamiento

El bus USB tiene dos líneas para transmitir datos: D+ y D-. La señal se codifica de manera que incluya junto con los datos la información de sincronización; también hay dos líneas de alimentación: Vbus y GND (tierra) que evitan la necesidad de utilizar fuentes de alimentación externas. La utilización de estas líneas limita las distancia máxima entre dos dispositivos consecutivos a 5m. Se basa en una topología de conexión en estrella de forma piramidal.

USB soporta varios tipos de transferencia. Control: Transferencias de información del estado del periférico y configuración, Masiva (bulk): Transferencias no periódicas que necesitan todo el ancho de banda disponible, Interrupción: Transferencias no periódicas, poco frecuentes, de pequeñas cantidades de información e Isócrona: Transferencias que reservan un parte del ancho de banda del bus para un periférico en concreto; se utiliza para transmisión de voz y vídeo en tiempo real.

Dentro de la arquitectura USB los dispositivos no se conectan entre sí directamente, sino cada uno a un hub, estos detectan la conexión y desconexión de dispositivos y si son FS o LS y generan alimentación hacia ellos. El protocolo de nivel físico se basa en tokens o testigos; el controlador USB transmite tokens que incluyen la dirección del dispositivo destino, y el dispositivo que detecta su dirección en el token responde y lleva a cabo la transferencia de datos con el controlador.  El sistema USB se puede agrupar en Clases o grupos de dispositivos con atributos similares y estos a su vez pueden contener sub clases.

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. (6 Ptos)

El Sistema que Señalización 7 (SS7) es una arquitectura utilizada para realizar el manejo de señales fuera de banda que ayuda al establecimiento de llamadas, facturación, encaminamiento, e intercambio de información por funciones de la red de telefonía pública conmutada (PSTN). Identifica las funciones que se realizarán por una red de sistemas de señales y el protocolo para permitir su funcionamiento.

La señalización se refiere al intercambio de la información entre los componentes de una llamada requeridos para proporcionar y mantener el servicio.

Los usuarios del PSTN, intercambia señales por los elementos de la red a cada momento. Los ejemplos de señalización entre un usuario del teléfono y la red de telefonica incluyen: dígitos marcados, señal proporcionada para marcar, acceso a una grabadora de voz, envio de un tono de llamada en espera, etc.

SS7 es el medio por el cual los elementos de la información se intercambian por la red de telefonía. La información se transporta en la forma de mensajes. SS7 se caracteriza por paquetes de datos de alta velocidad y señales fuera de banda.

Arquitectura norteamericana de señalización.

Define totalmente una nueva y separada red de señales. La red se construye fuera de los tres componentes esenciales siguientes, acoplando señales interconectadas por los puntos de la conmutación de la señal (SSPs), los puntos de la transferencia de la señal (STPs) y por los puntos de control de la señal (SCPs).

Una vez que esté desplegada, la disponibilidad de la red SS7 será crítica para el proceso de llamada; a menos que el SSPs pueda intercambiar señalesr, los intersuiches no pueden terminar ninguna llamada. Por esta razón, se construye la red SS7 usando una arquitectura altamente redundante. Cada elemento individual también debe resolver los requisitos exigidos para la disponibilidad. Finalmente, el protocolo se ha definido entre los elementos interconectados para facilitar el encaminamiento del tráfico de las señales en otorno a cualquier dificultad que pueda presentarse en la red.

Para que la arquitectura sea entendida mas facilmente, fue adoptado un sistema estándar de símbolos para representar las redes SS7. La figura 1 demuestra los símbolos que se utilizan para representar estos tres elementos dominantes de cualquier red SS7.

  Figura 1. Elementos De la Red de Señalización

STPs y SCPs se acostumbran a desplegarse en pares. Los elementos de un par se localizan generalmente trabajando de forma redundante para realizar la misma función lógica. Al dibujar diagramas complejos de la red, estos pares se pueden representar como un solo elemento para la simplicidad, según lo demostrado en la figura 2.

Figura 2. Pares de STP y de SCP

 Arquitectura de señalización básica.

La figura 3 demuestra un ejemplo pequeño de cómo los elementos básicos de una red SS7 se despliegan para formar dos redes interconectadas.

Figura 3. Muestra de la Red

En este caso se deben observar los siguientes puntos:

1. STPs W y X realizan funciones idénticas. Son redundantes. Juntos, se refieren como par acoplado de STPs.
2. Cada SSP tiene dos acoplamientos (o sistemas de acoplamientos), uno a cada STP de un par acoplado. Todo el SS7 que señala al resto del mundo se envía sobre estos acoplamientos. Porque el STPs de un par acoplado es redundante, los mensajes enviados sobre cualquier acoplamiento (a cualquier STP) serán tratados equivalentemente.
3. El STPs de un par acoplado es ensamblado por un acoplamiento (o el sistema de acoplamientos).
4. Dos pares acoplados de STPs son interconectados por cuatro acoplamientos (o sistemas de acoplamientos). Estos acoplamientos se refieren como cuadrángulo.
5. SCPs (no siempre) se despliegan generalmente en pares. Como con STPs, los SCPs de un par se utilizan para funcionar de forma idéntica.

Ejercicio 3. Además de las dos(02) formas mas comunes de múltiplexión que otra tenemos, descríbala usando ayudas gráficas. (4 Ptos)

WDM (Multiplexión por División en Longitud de Onda):

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.

Enlace de fibra punto a punto multicanalizado en frecuencia

DWDM  (Multiplexión Densa por División de Onda):

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).

SDM (Multiplexión por División de Espacio):

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.

Multiplexión por División de Espacio.

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)