a. Defina de forma clara las principales características de una red conmutada general, red de conmutación de circuitos (diagrame), fases de la comunicación en una red de conmutación por circuitos, técnicas de conmutación de circuitos: conmutación por división de espacio y conmutación por división de tiempo y el proceso de señalización (intercambio de mensajes) en una red conmutada por circuitos (diagrame).

Red conmutada general

Redes que deben conectarse a través de un enlace por solicitud, como por ejemplo una llamada telefónica. Los datos provienen de dispositivos finales que desean comunicarse conmutando de nodo a nodo objetivo facilitar la comunicación.

Consisten en un conjunto de nodos interconectados entre sí, a través de medios de transmisión (cables), formando la mayoría de las veces una topología mallada, donde la información se transfiere encaminándola del nodo de origen al nodo destino mediante conmutación entre nodos intermedios. Una transmisión de este tipo tiene 3 fases :

Establecimiento de la conexión.

Transferencia de la información.

Liberación de la conexión.

Se entiende por conmutación en un nodo, a la conexión física o lógica, de un camino de entrada al nodo con un camino de salida del nodo, con el fin de transferir la información que llegue por el primer camino al segundo. Un ejemplo de redes conmutadas son las redes de área extensa.

Las redes conmutadas se dividen en :

Conmutación de paquetes.

Conmutación de circuitos.

Conmutación De Paquetes

Se trata del procedimiento mediante el cual, cuando un nodo quiere enviar información a otro, la divide en paquetes. Cada paquete es enviado por el medio con información de cabecera. En cada nodo intermedio por el que pasa el paquete se detiene el tiempo necesario para procesarlo. Otras características importantes de su funcionamiento son:

En cada nodo intermedio se apunta una relación de la forma: “todo paquete con origen en el nodo A y destino en el nodo B tiene que salir por la salida 5 de mi nodo”.

Los paquetes se numeran para poder saber si se ha perdido alguno en el camino.

Todos los paquetes de una misma transmisión viajan por el mismo camino.

Pueden utilizar parte del camino establecido más de una comunicación de forma simultánea.

Conmutación De Circuitos

Es el procedimiento por el que dos nodos se conectan, permitiendo la utilización de forma exclusiva del circuito físico durante la transmisión. En cada nodo intermedio de la red se cierra un circuito físico entre un cable de entrada y una salida de la red. La red telefónica es un ejemplo de conmutación de circuitos

Red de conmutación de circuitos (diagrame)

Es un tipo de conexión que realizan los diferentes nodos de una red para lograr un camino apropiado para conectar dos usuarios de una red de telecomunicaciones. A diferencia de lo que ocurre en la conmutación de paquetes, en este tipo de conmutación se establece un canal de comunicaciones dedicado entre dos estaciones. Se reservan recursos de transmisión y de conmutación de la red para su uso exclusivo en el circuito durante la conexión. Ésta es transparente: una vez establecida parece como si los dispositivos estuvieran realmente conectados.

La comunicación por conmutación de circuitos implica tres fases: el establecimiento del circuito, la transferencia de datos y la desconexión del circuito. Una vez que el camino entre el origen y el destino queda fijado, queda reservado un ancho de banda fijo hasta que la comunicación se termine. Para comunicarse con otro destino, el origen debe primero finalizar la conexión establecida. Los nodos deben tener capacidad de conmutación y de canal suficiente como para gestionar las conexiones solicitadas; los conmutadores deben contar con la inteligencia necesaria para realizar estas reservas y establecer una ruta a través de la red.

Fases de la comunicación en una red de conmutación por circuitos

La comunicación utilizando conmutación de circuitos, implica la existencia de un camino dedicado entre dos estaciones. Este camino es una secuencia de enlaces conectados entre nodos de la red. En cada enlace físico, se dedica un canal lógico para cada conexión

La comunicación por circuitos conmutados implica tres fases:

1. Establecimiento del circuito. Antes de transmitir cualquier señal, se debe establecer un circuito extremo a extremo (estación a estación)

2. Transferencia de datos. Tras el establecimiento del circuito, la información se podrá transmitir desde la estación origen a la estación destino a través de la red. Dependiendo de la naturaleza de la red, los datos podrán ser tanto analógicos como digitales. Normalmente, la conexión es full dúplex.

3. Desconexión del circuito. Tras la fase de transferencia de datos, la conexión se finaliza. Para la desconexión del circuito, se deben propagar las señales correspondientes a los nodos con los que se estableció la conexión, para que éstos liberen los recursos utilizados.

Técnicas de conmutación de circuitos: conmutación por división de espacio y conmutación por división de tiempo y el proceso de señalización (intercambio de mensajes) en una red conmutada por circuitos (diagrame).

Conmutación por división en el espacio

En un conmutador por división en el espacio las rutas que se establecen son físicamente independientes. Cada conexión requiere el establecimiento de un camino físico a través del conmutador. El bloque básico de un conmutador de este tipo consiste en una matriz de conexiones o puertas semiconductoras o puntos de cruce que son habilitadas o deshabilitadas por la unidad de control del conmutador

Un conmutador multietapa necesita un sistema de control más complejo, los conmutadores multietapa pueden ser bloqueantes. La matriz de líneas de cruce en un conmutador de una sola etapa es no bloqueante, es decir, siempre habrá un camino disponible para conectar una entrada a una salida libre. Para conseguir conmutadores multietapa no bloqueantes se aumentan el número o el tamaño de los conmutadores, aunque así aumenta el coste

Conmutación por división en el tiempo

La conmutación por división en el tiempo implica la partición de la cadena de bits de menor velocidad en fragmentos que compartirán una cadena de mayor velocidad con otras líneas de entrada. Los fragmentos se manipulan por lógica de control para encaminar los datos desde la entrada hasta la salida.

Una de las técnicas más utilizadas de conmutación por división en el tiempo es la conmutación mediante bus TDM. Esta técnica se basa en la en la utilización de la multiplexación por división en el tiempo (TDM) síncrona. Técnica que permite que varias cadenas de bits de baja velocidad compartan una línea de alta velocidad. Se realiza un muestreo de las entradas por turnos. Las muestras se organizan en ranuras o subdivisiones temporales (canales) para formar la trama, que tendrá un número de ranuras igual al número de entradas. Una ranura puede ser un bit un byte o cualquier bloque de longitud constante. Como se conocen la fuente y el destino de los datos para cada ranura, no se necesitan bits de direccionamiento para cada ranura. Cada dispositivo se conecta al conmutador a través de una línea full dúplex. A cada línea de entrada se le asigna una ranura temporal. Durante la existencia de la ranura, la puerta de esa línea se habilita, permitiendo así que una ráfaga pequeña de datos se dirija hacia el bus. Mediante esa misma ranura, una de las otras puertas correspondientes a alguna línea de las líneas de salida se habilita. Los dispositivos conectados consiguen la operación full dúplex transmitiendo durante una ranura asignada y recibiendo durante otra. La ranura temporal debe ser igual al tiempo de transmisión de la entrada más el retardo de propagación desde la entrada a la salida a través del bus. Para mantener la duración de las sucesivas ranuras uniforme, se define la longitud de la misma como el tiempo de transmisión más el retardo de propagación de extremo a extremo en el bus.

La razón de datos en el bus debe ser lo suficientemente alta como para que las ranuras completen el ciclo, y no perder información. La razón de datos real debe ser lo suficientemente alta como para tener en cuenta el tiempo invertido en la propagación. Para un conmutador bloqueante, no hay asignación fija de las líneas de entrada a las ranuras; la asignación se hace bajo demanda. La razón de datos en el bus dicta el número de conexiones que se pueden hacer en un momento dado. El esquema de conmutación TDM puede admitir líneas con diferentes razones de datos, asignando a cada línea, tantas ranuras como necesite para la velocidad del dispositivo. Por supuesto, sólo se pueden conectar líneas de la misma velocidad.

 a)   CARACTERISTICA DE UNA RED CONMUTADA GENERAL:

Una red conmutada es aquella en la que la comunicación entre un host origen y un host destino, se realiza mediante la transmisión de datos atreves de una red de nodos de comunicación intermedios.

Las redes conmutadas se utilizan para comunicaciones a larga distancias.

Las redes conmutadas se dividen en:

·         Conmutación de paquetes.

·         Conmutación de circuitos.

CONMUTACIÓN DE PAQUETES

Se trata del procedimiento mediante el cual, cuando un nodo quiere enviar información a otro, la divide en paquetes. Cada paquete es enviado por el medio con información de cabecera. En cada nodo intermedio por el que pasa el paquete se detiene el tiempo necesario para procesarlo. Otras características importantes de su funcionamiento son:

·         En cada nodo intermedio se apunta una relación de la forma: “todo paquete con origen en el nodo A y destino en el nodo B tiene que salir por la salida 5 de mi nodo”.

·         Los paquetes se numeran para poder saber si se ha perdido alguno en el camino.

·         Todos los paquetes de una misma transmisión viajan por el mismo camino.

·         Pueden utilizar parte del camino establecido más de una comunicación de forma simultánea.

 CARACTERISTICA DE UNA RED CONMUTADA DE CIRCUITOS (DIAGRAMA)

           La red conmutada de circuito se caracteriza por:

•      Manejar un ancho de banda fijo.

•      La información sigue en ruta preestablecida que no puede modificarse. Si existiera un bloquea, no se podría enviar la información por otro camino.

•      Los nodos intermedios no almacenan información. Si existiera un bloquea, la información se perdería.

•      No proporciona control de errores.

•      Es muy rápida, tanto como permita el ancho de banda y segura.

FASES DE LA COMUNICACION EN UNA RED DE CONMUTACION      POR CIRCUITO:

               La comunicación por circuito conmutados implica tres fases:

•      Establecimiento del circuito. Antes de transmitir cualquier señal, se debe establecer un circuito extremo a extremo (estación a estación)

•      Transferencia de datos. Tras el establecimiento del circuito, la información se podrá transmitir desde la estación de origen a la estación de destino atravez de la red. Dependiendo de la naturaleza de la red, los datos podrán ser tanto analógico como digitales. Normalmente, la conexion es full duplex.

•      Desconexión del circuito. Tras la fase de transferencia de datos, la conexion se finaliza. Para la desconexión del circuito, se deben propagar las señales correspondientes a los nodos con los que se estableció la conexion, para que estos liberen los recursos utilizados.

               CONMUTACION POR DIVISION DE ESPACIO:

•      En un conmutador por división en el espacio, las rutas que se establecen son físicamente independiente.

•      Cada conexion requiere el establecimiento de un camino físico a través del conmutador

•      El bloquea básico de un conmutador de este tipo, consiste en una matriz de conexiones o puertas semiconductoras o puntos de cruce que son habilitadas o deshabilitadas por la unidad de control del conmutador.

              CONMUTACION POR DIVISION DE TIEMPO:

•      La conmutación por división de tiempo implica la partición de la cadena de bits de menor velocidad en fragmentos que compartirán una cadena de mayor velocidad con otras líneas.

•      Los fragmentos se manipulan por lógica de control para encaminar los datos desde la entrada hasta la salida.

•      Una de las técnicas mas utilizados de conmutación por división de tiempo es la conmutación mediante bus TDM. Esta técnica se basa en la utilización de la multiplexacion por división de tiempo síncrona.

PROCESO DE SEÑALIZACIÓN EN UNA RED CONMUTADA DE CIRCUITO. (DIGRAMA).

Fases de la comunicación en una red de conmutación por circuitos

Establecimiento del circuito: Antes de transmitir cualquier señal, se debe establecer un circuito extremo a extremo (estación a estación). (agamenon, 2018)       

Transferencia de datos: Tras el establecimiento del circuito, la información se podrá transmitir desde la estación origen a la estación destino a través de la red. Dependiendo de la naturaleza de la red, los datos podrán ser tanto analógicos como digitales. Normalmente, la conexión es full dúplex. (agamenon, 2018)

Desconexión del circuito: Tras la fase de transferencia de datos, la conexión se finaliza. Para la desconexión del circuito, se deben propagar las señales correspondientes a los nodos con los que se estableció la conexión, para que éstos liberen los recursos utilizados. (agamenon, 2018)

Conmutación por división en el espacio.

En un conmutador por división en el espacio las rutas que se establecen son físicamente independientes. Cada conexión requiere el establecimiento de un camino físico a través del conmutador. El bloque básico de un conmutador de este tipo consiste en una matriz de conexiones o puertas semiconductoras o puntos de cruce que son habilitadas o deshabilitadas por la unidad de control del conmutador. (agamenon, 2018)