Postgrado en Redes y
Telecomunicaciones
Cátedra Redes y Telecomunicaciones
Grupo de Trabajo N° 2.
Eliecer Yanez, Mary
Romero, Beatriz Melo
Ejercicio 1. Como
complemento de la clase anterior investigue que son interfases o estándares USB
para las comunicaciones en serie (no más de una página).
Definición:
USB (Universal Serial Bus) constituye una interfase plug&play entre
Características:
El USB permite a los dispositivos trabajar a velocidades mayores, en promedio a
unos 12 Mbps, esto es más o menos de
Un Computador (Host) con USB permite adjuntar Dispositivos Periféricos
rápidamente, sin necesidad de reiniciar ni de volver a configurar el sistema.
Los Dispositivos con USB se configuran automáticamente tan pronto como se han
adherido físicamente al computado. Los PCs actuales cuentan normalmente con dos
conectores USB. Además, se pueden unir Dispositivos con USB en una cadena para
conectar más de dos dispositivos a la computadora a través del mismo puerto.
Un Sistema USB es descrito por
tres áreas definidas:
· Interconexión USB
· Dispositivos USB
· Host USB
Beneficios:
Es totalmente Plug & Play, es decir, con sólo conectar el dispositivo y en
caliente (con el ordenador encendido), el dispositivo es reconocido e instalado
de manera inmediata. Sólo es necesario que el Sistema Operativo lleve incluido
el correspondiente controlador o driver, hecho ya posible para la mayoría de
ellos sobre todo si se dispone de un Sistema Operativo como por ejemplo Windows
XP, de lo contrario el driver le será solicitado al usuario.
Posee una alta velocidad en
comparación con otro tipo de puertos, USB 1.1 alcanza los 12 Mb/s y hasta los
480 Mb/s (60 MB/s) para USB 2.0, mientras un puerto serie o paralelo tiene una
velocidad de transferencia inferior a 1 Mb/s.
El puerto USB 2.0 es compatible con los dispositivos USB 1.1 El cable USB
permite también alimentar dispositivos externos a través de él, el consumo
máximo de este controladores de 5 voltios.
Los dispositivos se pueden
dividir en dispositivos de bajo consumo (hasta 100 mA) y dispositivos de alto
consumo (hasta 500 mA) para dispositivos de mas de 500 mA será necesario
alimentación externa. Hay que tener en cuenta que si utilizamos un concentrador
y éste está alimentado, no será necesario realizar consumo del bus.
Hay que tener en cuenta que la longitud del cable no debe superar los 5 mts. y
que éste debe cumplir las especificaciones del Standard USB iguales para la 1.1
y la 2.0
Fuente:
http://www.ipcitec.freeservers.com/Cap_01.html
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 paginas ni mayor de 03
Señalización SS7
SS7 es un protocolo que posee
beneficios como: Señalización estandarizada; Flexibilidad; Robustez y
confiabilidad; posibilidad de evolucionar; capacidad de interconexión; soporte
para nuevos y variados servicios. El protocolo SS7 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. MTP representa un sistema de transferencia de mensajes, que
permite transmitir información de señalización a través de la red hacia el
punto de destino.
MTP se compone de tres niveles: Nivel 1: enlace de datos de señalización; Nivel
2: enlace de señalización; Nivel 3: red de señalización. SCCP fue añadida en el
año 1984, ampliando así los servicios de
El Sistema de Señalización No. 7
El sistema SS7 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. En pocas
palabras, SS7 es un protocolo superior que posee beneficios significativos
caracterizados por:
· Señalización estandarizada, por canal común
· Flexibilidad
· Robustez y confiabilidad
· Posibilidad de evolucionar
· Capacidad de interconexión
· Soporte para nuevos y variados
servicios.
A continuación de describirá la arquitectura del SS7 y su relación con el
Modelo de Referencia OSI, de acuerdo al esquema de la figura 1. El protocolo
SS7, tal como está definido por el CCITT en las Recomendaciones Q.700-Q.795, se
basa en una capacidad común para el transporte de señalización, llamada la
parte de transferencia de mensaje (MTP: Message Transfer Part) y de las partes
de usuarios, tal como la parte de usuario ISDN (llamada ISDN-UP). MTP y la
parte de control de señalización de conexión (SCCP: Signalling Connection
Control Part) forman la parte de los servicios de red (NSP: Network Services
Part), que realiza las funciones correspondientes a las primeras 3 capas del
modelo OSI.
OMAP
= Operation, Maintenance and Administration Part
ASE = Application Service Element
TCAP = Transaction Capabilities Application Part
ISP = Intermediate Service Part
ISDN-UP = ISDN User Part (ISUP)
SSCP = Signalling Connection Part
MTP = Message Transfer Part
Figura 1. Modelo del
Sistema de Señalización No. 7 (SS7)
La parte de transferencia
de mensajes (MTP)
MTP representa un sistema de
transferencia de mensajes, que permite transmitir información de señalización a
través de la red hacia el punto de destino. El objetivo global de MTP es
facilitar la transferencia y la entrega confiable de información de
señalización a través de la red de señalización, reaccionando y tomando las
acciones necesarias en respuesta a fallas o congestión. MTP se compone de los
niveles 1, 2 y
Nivel 1: Funciones a nivel
de enlace de datos de señalización
Un enlace de datos es una ruta de
transmisión bidireccional para señalización, que consiste de 2 canales de datos
operando conjuntamente en direcciones opuestas a la misma velocidad de
transmisión. Cumple perfectamente con la definición OSI de la capa física (capa
1) y puede ser de tipo digital o analógico.
Nivel 2: Funciones a nivel
de enlace de señalización
Estas funciones corresponden a la
capa 2 del modelo OSI y controlan la transferencia segura de mensajes de
señalización en un enlace, es decir entre dos puntos unidos directamente. Estos
mensajes son de longitud variable y son llamados unidades de señal.
Nivel 3: Funciones de red
de señalización
Corresponden a la mitad más baja
de la capa 3 de red y se ocupan de la transferencia de mensajes entre puntos de
señalización que son nodos de la red de señalización. Esas funciones pueden ser
divididas en dos categorías básicas: manejo de mensajes de señalización y
gestión (management) de la red de señalización. La primera efectúa la
discriminación, el enrutamiento y la distribución de los mensajes. La segunda
permite la reconfiguración de la red de señalización en caso de fallas de los
enlaces o de los puntos de señalización y controlar el tráfico en caso de
congestión o bloqueo. El objetivo es que, cuando ocurra una falla, se efectúe
la reconfiguración de forma tal que los mensajes no se pierdan, se dupliquen o
sean puestos en secuencia equivocada y que los retardos de los mensajes no se
haga excesivos.
La parte de control de conexión
de señalización (SCCP)
Esta parte está por encima de MTP
y en consecuencia se debería encontrar en la capa 4, aunque en realidad
pertenece a la capa 3, ya que MTP por si sola en ciertos casos no logra proveer
el conjunto completo de funciones y servicios especificados en las capas
inferiores.
La parte de aplicación de
capacidades de transacción (TCAP)
TCAP (Transaction Capabilities
Application Part) fue introducida en 1988 y provee un mecanismo para
aplicaciones orientadas a transacciones (en vez de orientadas a conexiones).
Las capacidades de transacciones se refieren al conjunto de protocolos y
funciones utilizados por aplicaciones distribuidas en una red, a fin de
comunicar una con otra. En la terminología SS7, TC (Transaction Capabilities)
se refiere a los protocolos de la parte de aplicación (esto es, TCAP), además
de todos los servicios y protocolos de las capas inferiores que los soportan.
Para las aplicaciones que han sido desarrolladas hasta ahora,
La parte intermedia de servicios (ISP)
Esta parte ISP (Intermediate
Service Part) no está realmente definida y en consecuencia no está presente en
el SS7, pero generalmente se acepta que representa el conjunto de funciones
suministradas por las capas de transporte, sesión y presentación del modelo OSI
y se incluye en el SS7 para el caso de que tales servicios sean requeridos en
aplicaciones futuras. ISP es entonces meramente un sitio reservado para la
inclusión más adelante de protocolos apropiados, cuando los servicios de estas
capas se encuentren que son necesarios para aplicaciones SCCP.
La parte de operación, mantenimiento y administración (OMAP)
Ésta suministra los protocolos de
aplicación para monitorear, coordinar y controlar todos los recursos de la red
que hacen posibles las comunicaciones basadas en el SS7. OMAP está explicado en
Las partes del usuario
Estas partes proveen las
funciones necesarias para la utilización de las capas bajas (MTP) por parte de
un usuario específico. La parte de usuario ISDN, llamada ISDN-UP (ISDN-User
Part), o más brevemente ISUP, es un protocolo orientado a mensaje, definido
para proveer control de llamadas (esto es establecimiento, supervisión y
desconexión). Suministra las funciones de señalización que son necesarias para
permitir los servicios de soportes básicos y los servicios suplementarios para
aplicaciones en el ambiente ISDN. ISDN-UP no sigue la estructura modular de la capa
de aplicación OSI y está definida en Q.761-Q.764.El término parte del usuario
es en cierta forma inapropiado, ya que no se refiere al usuario ISDN, sino al
hecho que ISUP es un usuario de las capas bajas del SS7. Otros usuarios de MTP
son SCCP y TCAP.
Estructura de
La señalización basada en SS7
consiste de paquetes cortos de mensajes que son enrutados a través de una red
de señalización. De manera que si bien la red telefónica a controlar es
básicamente una red de conmutación de circuitos, el sistema de señalización se
implementa con conmutación de paquetes. Así que SS7 puede ser considerada como
una red de paquetes superpuesta a la red de voz. Sus componentes fundamentales
son los puntos de señalización (SP: Signalling Points) y de enlaces que unen a
estos puntos (SL: Signalling Links). Los SP son nodos capaces de manejar los
mensajes SS7, es decir donde se originan, enrutan o terminan mensajes de
señalización. Ellos se pueden ulteriormente clasificar en:
· Puntos de conmutación de señal (SSP: Signal Switching Points). Los SSP a
menudo están implementados en la misma central.
· Puntos de transferencia de
señalización (STP: Signalling Transfer Points). Se utilizan en el modo casi
asociado (ver adelante).
· Puntos de control de Servicios
(SCP: Service Control Points). Permiten el acceso a las bases de datos.
Con SS7 se pueden usar varios
modos distintos de señalización. En el llamado modo asociado (Fig. 2), el canal
de señalización está asociado con los canales de voz en el sentido de que viaja
por la misma ruta física, utilizando los mismos troncales.
La función principal del SCP es
proveer acceso y procesamiento seguro y confiable para las aplicaciones que
requieran de acceso a bases de datos. El SCP puede ejecutar las siguientes
actividades:
· Procesamiento de mensajes: Este
abarca las funciones requeridas para entregar un mensaje a su destino, dentro
del SSP o al nodo apropiado. Tales funciones incluyen: ejecución del protocolo
de interfaz de red (SS7 y X.25), protocolo para el manejo de errores,
discriminación de mensajes, enrutamiento y distribución de mensajes, pruebas y
gestión de la red, procesamiento de aplicaciones.
· Operación, administración y
mantenimiento del nodo (OA&M): Estas funciones para la operación y el control
del SSP. Incluyen: recolección de mediciones y generación de reportes,
seguridad, detección de errores y fallas, aislamiento y recuperación, detección
de sobrecarga y control de flujo, monitoreo del status, control de la
configuración
Figura 2. Modo de
señalización asociado
Figura 3 Modo de
señalización casi asociado
El SCP suministra 2 tipos de interfaces: interfaces de servicios de red e
interfaces de soporte de sistemas, ambas requeridas para facilitar servicios de
aplicaciones a través de bases de datos.
· Interfaces de servicios de red:
El SCP se conecta con la red SS7 o con la red X.25 para el procesamiento de
mensajes de servicios. El punto final de este enlace por lo general termina en
un STP (o en cualquier punto de señalización adyacente). El SCP puede
comunicarse con una red de paquetes utilizando las capas física, de enlace y
del red correspondientes al protocolo X.25.
· Interface de soporte del
sistema: Estas son: sistema de gestión de servicios (SMS), sistema de
señalización, ingeniería y administración (SEAS), centro de operación de
mantenimiento local y remoto. El SCP emplea las capas física, de enlace y de
red del protocolo X.25 para la transmisión y recepción de mensajes hacia y
desde un centro de operación de mantenimiento local y remoto, el cual provee
soporte administrativo para las aplicaciones residentes en el SCP.
A cada SP se le asigna una
dirección, llamada código de punto de señalización, así como se asigna a cada
suscriptor telefónico un número telefónico. De esta manera es fácil introducir
señales que son indispensables para proveer servicios avanzados a través de
nodos de control de servicios. Para simplificar el análisis del enrutamiento,
los códigos de los puntos de señalización pueden tener una estructura
jerárquica, por ejemplo, una combinación de código de área y código de punto.
Así la ruta hacia un STP puede ser fácilmente determinada analizando el código
de área.
Fuente: http://neutron.ing.ucv.ve/revista-e/No6/Davila%20Aura/ss7.htm
Ejercicio 3. Además de
las (02) formas mas comunes de multiplexión que otra tenemos, descríbalas
usando ayudas gráficas
Multiplexaje es la combinación de
múltiples canales de información en un medio común de transmisión de alta
velocidad. Multiplexar la información es la mejor manera de aprovechar la
utilización de enlaces de alta velocidad.
Todas las terminales están
conectadas a un multiplexor, el cual esta conectado a otro multiplexor por
medio de un solo enlace El enlace que existe entre los dos multiplexores tiene
la capacidad de transportar múltiples canales de informaci6n por separado. El
multiplexor del nodo A multiplexa la información de los dispositivos conectados
a él y los transmite por el medio de transmisión de alta velocidad, el multiplexor
del nodo B recibe la señal, separa la información de acuerdo a el canal y los
envía a los dispositivos correctos.
Multiplexión
· Técnica que permite transmitir más de una comunicación por el medio de
transmisión (portador) sin que se produzcan interferencias entre ellas
· El número de canales depende
del tipo de sistema (varios canales a miles).
· El portador del sistema de alta
frecuencia, dependiendo de sus parámetros, dispone de A.B variable entre
algunos kHz y GHz.
· El sistema portador de la red
IBERCOM (par trenzado) soporta 30 canales de 64 kbps (en total 2 Mbps).
Tipos De Multiplexaje
Fdm Frecuency Division
Multiplexing
Multiplexación por División
de Frecuencia
Divide el ancho de banda de una
línea entre varios canales, donde cada canal ocupa una parte del ancho de banda
de frecuencia total.
FDM es una de las técnicas
originales de multiplexaje usada para la industria de comunicaciones. La
técnica de FDM divide el ancho de banda total de entrada y salida en el mismo
numero de canales en el circuito, dependiendo en el numero de puertos y
dispositivos que sean soportados. El rango total de información de entrada de
los dispositivos o terminales conectados al multiplexor no pueden exceder el
rango de salida.
Si un dispositivo conectado por FDM es removido de su circuito, no hay
posibilidad que la frecuencia que estaba siendo utilizada por ese dispositivo
sea re localizada y utilizada por otro dispositivo y aprovechar el ancho de
banda. Lo que significa que el multiplexor no tiene la habilidad para re
localizar dinámicamente sus capacidades para utilizar el ancho de banda
disponible.
Tdm Time Divisxon
Nultiplexing
Multiplexación por División
de Tiempo
Aquí cada canal tiene asignado un
periodo o ranura de tiempo en el canal principal y las distintas ranuras de
tiempo están repartidas por igual en todos los canales. Tiene la desventaja de
que en caso de que un canal no sea usado, esa ranura de tiempo no se aprovecha
por los otros canales, enviándose en vez de datos bits de relleno.
Los multiplexores que utilizan la
tecnología TDM son dispositivos digitales que combinan varias señales digitales
de dispositivos en un solo medio de transmisión digital.
TDM trabaja acomodando los time
slots de cada dispositivo conectado a un puerto.
Típicamente, el total de rango de
bits para todos los dispositivos no pueden exceder el rango de bits por segundo
de la línea de salida. Esto se logra utilizando por medio de técnicas de
compresión.
Un algoritmo binario en el
multiplexor es utilizado para reducir el total de numero de bits.
La compresión en el nodo receptor
es de manera invertida. Si un puerto no esta siendo utilizado este ancho de
banda no esta disponible para otros dispositivos conectados al multiplexor.
Diagrama de TDM
Stdm Statistical Time
Division Multiplexxng
Multiplexación por División
de Tiempo Estadísticos
Una versión mas eficiente de TDM es
STDM. STDM funciona de la misma manera que TDM solo con la ventaja de que
utiliza mejor el uso de canales que no están siendo utilizados y reconectando
estos time slots a otros dispositivos conectados que puedan utilizar este ancho
de banda que esta disponible.
El multiplexaje puede ser utilizado para conectar las mayoría de las interfaces
de voz y protocolos de señalización. La transmisión de los canales de voz se
realiza de la siguiente manera, dos canales de voz de 64 Kb cada uno se
conectan al multiplexor del nodo A y este comprime los canales a 8 o 16 Kb para
ser enviados por el medio de transmisión el cual es de 64 Kb, el multiplexor B
recibe el canal de 64 Kb con los canales de voz comprimidos y los descomprime a
64 Kb nuevamente y se conectan a las extensiones telefónicas por medio de un
par de hilos de cobre.
No le ofrece ranuras de tiempo a los canales inactivos y además podemos asignar
prioridades a los canales.
Bandera |
Número
marco |
Control |
Dirección |
Datos |
CRC |
Flag |
1Byte |
1Byte |
1Byte |
1-2 B
Byte |
variable
*8 bits |
2Byte |
1Byte |
Formato de marco STDM
Multiplexacion Por División De Espacios
Se refiere al uso de un circuito
o canal aparte para cada dispositivo. Esencialmente esto significa que no hay
multiplexaje. Si por ejemplo es necesario añadir un nuevo terminal al sistema,
se tira un cable separado para acomodar la terminal.
Multiplexación Inversa
Mutilpíexación Inversa puede ser definida como la unión de múltiples canales
independientes de información a través de una red para crear un solo canal de
información de alta velocidad. Por ejemplo st se tienen 3 canales de datos
independientes de 64 Kb¡t/s cada uno conectados entre dos puntos A y B, el
multiplexaje inverso crea un solo canal de datos de 384 Kbit/s.
La tarea del multiplexor inverso es el optimizar esta unión de canales.
Específicamente, el multiplexor inverso asegura que 105 canales estén presentes
para establecer y verificar la integridad de los canales existentes. Entonces
el multiplexor inverso A segmenta el canal de transmisión de datos y los envía
por canales individuales. El multiplexor inverso B recibe la información de
estos canales enviándolos a el dispositivo conectado.
Dependiendo en el protocolo de
multiplexaje inverso que se este utilizado, el multiplexor inverso puede
monitorear
Multiplexores Analogos y
Digitales
Multiplexor Estadistico
Multiplexor de división de tiempo, que
asigna en forma "estadística", la rebanada de tiempo al siguiente
dispositivo conectado.
El ancho de banda de la red es compartido por muchas aplicaciones, siendo
asignado en forma dinámica al usuario( o a la aplicación ) que mas lo requiera.
Esto permite que el ancho de banda esté disponible para su USO por otras
aplicaciones durante los intervalos de silencios, reduciéndose el tiempo de
inactividad del canal con lo que se aprovecha mejor el costo del medio.
Multiplexor De Conexión
También se conoce como Selector
de Puertos. Es una máquina que permite a los puertos "anfitriones"
(host ports) conectarse a terminales remotas de manera que si hay demasiados
usuarios estos puedan esperar su turno para tener acceso a un puerto que puede
estar ocupado. Estas máquinas además pueden proveer capacidad de conmutar de
manera que el usuario pueda especificar a la máquina a qué puerto se quiere
conectar.
Multiplexores Mux
Los MUX son Multiplexores de canales analógicos, que permiten conmutar varias
señales analógicas utilizando salidas digitales del PLC. De esté modo se amplia
el número de señales analógicas a controlar por su PLC. Admite la conexión de
canales analógicos en modo común y diferencial.
La conmutación se realiza mediante elementos estáticos, lo que evita la pérdida
de precisión en la medida y el desgaste en los elementos mecánicos.
Separación, mediante opto acopladores, entre la señal de mando y la tensión analógica
a medir.
Multiplexor Digital
El multiplexor digital ofrece con
el mínimo coste unas altas prestaciones para sistemas de vigilancia y
seguridad.
Multiplexores Para Fibra Óptica
Los multiplexores de
multiplexores para fibra óptica monomodo constan de una o dos ramas de entrada
y salida. Fabricados en tecnología de fusión, están diseñados para introducir
muy bajas pérdidas de inserción y alto aislamiento. La presentación mecánica
habitual se realiza sobre bandejas de empalme o cassettes comerciales normalizados.
Los extremos de conexión pueden suministrarse terminados con conectores a
requerimiento del cliente, pudiendo ser tanto de pulido angular convexo y altas
pérdidas de retorno (FC/APC, SC/APC), como de pulido convexo (FC/PC, SC/PC,
ST/PC).
Cada multiplexor se suministra caracterizado con sus medidas de Pérdida de
Inserción (PI), Aislamiento de cada una de sus ramas. Las fibras de las
diferentes ramas pueden presentarse tanto en fibra de
Los multiplexores-de multiplexores están disponibles en distintas versiones,
variando en ellos la longitud de onda de las distintas puertas o el grado de aislamiento.
Las versiones estándar son:
Versión HI: que presenta un altísimo aislamiento. Se suministra en
cualquier conectorización. Se encuentra disponible para todas las combinaciones
de longitudes de onda: 1310/1550/1650 nm.
Versión NS: versión estándar de la gama. Se suministra en cualquier
conectorización. Se encuentra disponible para todas las combinaciones de
longitudes de onda: 1310/1550/1650 nm.
Versión PM: diseñado para dividir o combinar distintas longitudes de
onda en amplificadores ópticos. Se suministra en cualquier conectorización. Se
encuentra disponible para 980/1550nm y 1480/1550 nm.
Multiplexado estadístico o
asíncrono.
Es un caso particular de la
multiplexación por división en el tiempo. Consiste en no asignar espacios de
tiempo fijos a los canales a transmitir, sino que los tiempos dependen del
tráfico existente por los canales en cada momento.
Sus características son:
Tramos de longitud variables.
Muestreo de líneas en función de
su actividad.
Intercala caracteres en los
espacios vacíos.
Fuerte sincronización.
Control inteligente de la
transmisión.
Los multiplexores estáticos
asignan tiempos diferentes a cada uno de los canales siempre en función del
tráfico que circula por cada uno de estos canales, pudiendo aprovechar al
máximo posible el canal de comunicación.
Ejercicio 4. Elabore un cuadro comparativo de los
diferentes tipos de redes de conmutación que usted conoce.
Fuente: Libro de
Sistemas de comunicaciones Electrónicas. Autor: Wayne Tomasi