ISDN-HISTORIA EVOLUCIÓN DEL ISDN ISDN-HISTORIA. Las facilidades digitales se presentan en lado de redes telefónicas y no hasta el usuario.

Transcripción

1 ISDN-BA Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha Oscar Molina Loria. ISDN-HISTORIA Tecnología switching de años 50 al 70 con buena calidad en la voz Tecnología switching es susceptible al ruido. Tecnología Digital ofrece inmunidad al ruido, compresión y altas velocidades. En años 70 se desarrolla el primer circuito Very Large Scale Integrated (VLSI), para conmutación digital. ISDN-HISTORIA EVOLUCIÓN DEL ISDN Las facilidades digitales se presentan en lado de redes telefónicas y no hasta el usuario. En 1972 se establece el concepto de llegar al cliente con la facilidad digital y el UIT-T antiguo CCITT lo estandarizó en el Libro Rojo en En 1990 empieza su implementación ANALÓGICO módem DIGITAL CENTRAL LOCAL CENTRAL LOCAL CENTRAL LOCAL ANALÓGICO PSTN DIGITAL PSTN DIGITAL PSTN 1

2 ISDN (Integrated Service Digital Network) De la figura: El primer caso, se parte de una red totalmente analógica. Del segundo caso, su primer paso a la digitalización de los elementos de conmutación de la red y de las arterias de transmisión. Eltercercaso,eslasumadelsegundopasomás la digitalización del elemento de unión entre la central física y el usuario terminal, con ello se proporciona la posibilidad de ofrecer muchos y variados servicios en una red totalmente digital. ISDN (Integrated Service Digital Network) El UIT-T definió el ISDN como: Una evolucionada de la red de telefonía integrada digital, que proporciona conectividad digital extremo a extremo para dar soporte a una amplia gama de servicios. Extremo a extremo significa que es una tecnología diseñada para digitalizar hasta el último metro o sea solo 1 y 0 viajarán por el enlace. Aún así, ISDN no ha alcanzado en nuestros días el desarrollo esperado en banda estrecha. ISDN (Integrated Service Digital Network) GENERACIONES DEL ISDN: La primera generación se conoce como ISDN-BE (narrowband ISDN), es una red que procede de la red telefónica existente, basada en conexiones por conmutación de circuitos de 64 Kbps integrando voz, datos, texto, imágen. Se dispone demúltiples l canales duplex de información ( canal B portador y canal D de señalización). La segunda generación se le conoce como ISDN- BA (Broadband ISDN), soporta velocidades altas de hasta Gbps y esta basada en tecnología ATM (Asynchronous Transfer Mode). Donde está ISDN Hoy? La ley A creada en Europa por el Euro-ISDN de acuerdo al UIT-T A principios de 1990 se crea en USA el estándar propio ISDN-1 (NI-1) en ley µ usada también en Japón. ISDN-1 y Euro-ISDN son incompatibles Otro problema de aceptación fue su rango reducido de operación, hasta 2 millas. La video conferencia ayudó un poco a su aceptación y difusión en los mercados internacionales. 2

3 Donde está ISDN Hoy? A pesar del esfuerzo del UIT-T, algunos problemas afectaron su aceptación: i. Incompatibilidad entre diferentes vendedores ii. Rango de operación limitado iii. Análisis incorrecto de usuarios potenciales Su inicio fue desordenado por lo que se creó la canalización de ley A o µ para establecer estándares entre europeos y americanos pero su incompatibilidad se mantiene aún hoy en día. Donde está ISDN-BE Hoy? ISDN-BE ha sido considerado fuera de tiempo. Sin embargo, en los últimos años ha resurgido con el crecimiento de INTERNET y video conferencia. Presenta una alternativa robusta a las líneas analógicas, ISDN-BE ofrece dos alternativas: PRI y BRI. Donde está ISDN-BE Hoy? El concepto detrás de ISDN es atractivo para los operadores de redes como integrador de servicios. Consiste también en manejar diferentes tipos de tráfico en un mismo medio. ISDN-BA ha evolucionado hasta el uso de fibra con transporte de alta velocidad (SONET/SDH), retomando los principios de la integración de servicios del ISDN- BE en la nueva tecnología. ISDN (Integrated Service Digital Network) en Banda Estrecha ISDN-BE 3

4 ISDN (Integrated Service Digital Network) OBJETIVOS: Proporcionar capacidad de interoperavilidad en red que permita a los usuarios acceder fácilmente, integrar y compartir información de todo tipo : datos, texto, imágen y video con interdependencia de las fronteras geográficas, organizativas y tecnológicas. Por lo tanto el ISDN, es consecuencia evidente de la convergencia de la informática y las telecomunicaciones. SERVICIOS DEL ISDN-BE Tres tipos de capacidades de servicios según UIT-T de la serie I.200 y en función del usuario: A. Servicios portadores (Transporte). Transmisión de voz, datos e imágen entre usuarios Proporcionan la capacidad necesaria para la transmisión de señales entre puntos de terminación de red definidos. Ejemplos son: Telefonía digital y transmisión digital B. Teleservicios (Servicios de Valor Añadido SVA). Combinan funciones de transporte con procesamiento de la información. Ejemplos son: Telefonía, teletexto, facsímil, correo electrónico C. Servicios suplementarios. Son complemento de los dos anteriores. Ej. Llamada abreviada, identificación de llamada entrante, conferencia entre usuarios. SERVICIOS DEL ISDN-BE A. SERVICIOS PORTADORES: hay dos tipos: 1) Para el modo circuito el UIT-T ha definido 8 tipos de estos servicios: a. 64 Kbps, no restringido, estructurado 8 Kbps b. 64 Kbps, estructurado 8 Kbps, utilizable para la transmisión de voz. c. 64 Kbps, estructurado 8 Kbps, utilizable para la transferencia de información de audio en 3.1 Khz. d. Alterno voz/64 Kbps no restringido, estructurado 8Khz e. 2 * 64 Kbps no restringido, estructurado 8 Khz f. 384 Kbps no restringido, estructurado 8 Khz g. 1,536 Kbps no restringido, estructurado 8 Khz h. 1,920 Kbps no restringido, estructurado 8 Khz SERVICIOS DEL ISDN-BE SERVICIOS PORTADORES MODO CIRCUITO: Los cuatro primeros proporcionan la capacidad de transferencia de información a 64 Kbps. El primero es un servicio de propósito general y de modo transparente. Utiliza un reloj de 8 Khz y delimita los datos en unidades de 8 bits llamados octetos de voz o datos a esto se le llama estructurado. El segundo define una estructura digital conocida como MIC(modulación por impulsos codificados, popular PCM). Por lo tanto la integridad de los datos no esta garantizada en el servicio aunque la calidad de voz es alta. 4

5 SERVICIOS DEL ISDN-BE SERVICIOS PORTADORES MODO CIRCUITO: El tercer servicio se utiliza para la transferencia digital de información de audio a 3.1 Khz. Permite el enrutamiento de circuitos analógicos y el procesamiento propio de señales de voz. El cuarto servicio no se restringe la transferencia de modo alternativo ti aunque si es estructurada. t El quinto servicio proporciona al usuario dos canales relacionados a través de señalización, popularmente conocido como BRI. Los últimos tres servicios de este modo proporcionan transmisión digital de alta velocidad y se utilizan principalmente en las aplicaciones de vídeo, conexión privada entre PBXs y videoconferencia. SERVICIOS DEL ISDN-BE B. TELESERVICIOS Aplican en las capas del 4 al 7 Basados en necesidades de transporte de información para teleservicios. Orientados a la aplicación. Ejemplos: a. Telefonía b. Teletex c. Telefax d. Mixto e. Videotex f. Telex SERVICIOS DEL ISDN-BE C. LOS SERVICIOS SUPLEMENTARIOS: El UIT-T lo define en la norma I.250. Se define su implementación de manera independiente del servicio portador o teleservicio en el que puede ser utilizado, algunos de ellos son: 1. NÚMERO DE IDENTIFICACIÓN: Abarca los siguientes servicios; Marcación directa, número de subscripción múltiple, presentación de la identificación del que llama, restricción de la identificación del que llama, presentación de la identificación del llamado, restricción de la identificación del llamado, identificación de llamadas maliciosas. 2. OFERTA DE LLAMADA: Realiza en los servicios de; Transferencia de llamada, redireccionar llama ocupada, redireccionar llamada no respondida, redireccionar llamada incondicionalmente, desviación de llamada, busca de línea. SERVICIOS DEL ISDN-BE LOS SERVICIOS SUPLEMENTARIOS: 3. CONCLUSIÓN DE LLAMADA: Abarca los siguientes servicios; Llamada en espera, llamada retenida, conclusión de llamadas a subscriptores ocupados. 4. PARTICIPACIÓN MULTIPLE: Realiza los servicios de; llamada en conferencia, servicios a tres partes. 5. SOCIEDAD DE INTERES: Obedece a tener un grupo cerrado de usuarios y/o plan de numeración privado 6. FACTURACIÓN: Se puede tener; las llamadas al crédito, informe de costos, facturación reservada 7. TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN ADICIONAL: Se refiere a la señalización que se establece de usuario a usuario. 5

6 ARQUITECTURA DEL ISDN-BE El UIT-T en su recomendación I.325 establece la siguiente arquitectura: ET Equipo terminal Funciones nivel inferior Conmutador ISDN Señalización usuario-red Conmutación de Paquetes Conmutación de Circuitos Funciones no conmutadas Funciones del Canal Común de Señalización Conmutador ISDN ET Equipo terminal Transferencia de información entre terminales y la Central Telefónica(PBX) Proporciona el soporte a las funciones: Canalesl B Canal D Control de Acceso al Medio (MAC) Activación/Desactivación Señalización de usuario Los canales del ISDN se definen por el UIT-T en su recomendación I.421 establecidos como: CANAL B: 64 Kbps CANAL D: 16 ó 64 Kbps CANAL H0: 384 Kbps CANAL H11: 1,536 Mbps CANAL H12: 1,92 Mbps CANAL B: 64 Kbps: Es el canal de usuario básico. Se utiliza para transmisión de tráfico mixto de voz y datos. La conmutación de circuitos elemental se realiza a través de este canal B, aunque en el mismo existan varios subcanales más compartiendo el mismo circuito. Se establecen tres tipos de conexiones: 1. Conmutación de circuito: Es el que se encuentra disponible actualmente a través de una llamada telefónica 2. Conmutación de paquetes: Cuando a través de nodo se interconecta en datos con otros usuarios en F.R. o en X Semipermanente: Es equivalente al de una línea dedicada y se establece mediante procedimientos del plano de gestión 6

7 CANAL D: Tiene dos propósitos 1. Para transmitir información de señalización, para controlar llamadas de conmutación de circuitos asociadas con los canales B en la interfase de usuario. Esta técnica se le llama señalización de canal común ya que D proporciona señales de control para los demás canales haciendo uso del canal en forma más eficiente. 2. También para la conmutación de paquetes y de tramas a baja velocidad. Estos tipos de servicio comparten el canal D utilizando multiplexación STDM o sea la suma de las velocidades pico puede ser superior a la capacidad del canal D. Estructura de canal de acceso primario (PRI) También se definen para enlaces de alta velocidad a nivel primario las siguientes estructuras: 1. Para H0 soporta múltiples canales H0 en 384 Kbps con estructura t de: 3H0+D y 4H0 para T1, mientras que 5H0+D para el E1. 2. Para H11 y H12: Un canal H11 en 1,536 Kbps (24 canales B) y un H12 en 1,920 Kbps (30 canales B). El canal D lleva 8 bits para H11 y 64 bits para H Finalmente la estructura formada por canales B y H0 donde es opcional el canal D y es una combinación de ambos. Por ejemplo para un T1: 1H0+5B+D y 3H0+6B. Formato de Trama BRI La trama ISDN porta la información final de usuario sobre el nivel físico en una velocidad útil de 144 Kbps. La trama BRI además contiene una velocidad auxiliar de 48 Kbps para los bits de control. Por lo que la velocidad real de la línea para un canal BRI es de 192 Kbps. Hay dos formatos trama, uno para enviar de la red hacia la terminal y el otro enviar de la terminal a la red. Formato de Trama BRI Trama RT (Red a Terminal) Longitud en bits F L B1 L D L F L B2 L D L B1 B2... Trama RT (Terminal a Red) Longitud en bits F L B1 E D A F N B2 E D M B1 E D S B2... A = Bit de Activación usado para activar dispositivos B1 = Bits de canal B1 usados para datos de usuario B2 = Bits de canal B2 usados para datos de usuario D = Canal D usado para señalización así como datos de usuario (4 bits X 4000 tramas/seg = 16Kbps) E = Bit de canal Eco usado para contención cuando muchos tratan de ocupar un canal pasivo al mismo tiempo F = Bit de tramado el cual provee el alineamiento y sincronización L = Bit de balanceo de carga el cual ajusta el promedio del valor de bit S = Bit de respaldo reservado para futura estandarización M = Bit de multitrama N = Bit con desplazamiento de la trama de control 7

8 LospuntosdereferenciaISDNyagrupaciones sedefinenporeluit-tensurecomendación I.411 establecidos como: Grupos funcionales: Son conjuntos de funciones que pueden necesitarse para el acceso ISDN y son parte del equipo terminal ET. Puntos de referencia: Son puntos conceptuales que dividen los grupos funcionales, un ejemplo podría ser un punto de referencia que corresponde a una interfase física entre distintos equipos. Puede ser que esta interfase física no exista y sea solo lógica. Tipos de grupos funcionales: 1. Terminación de Red 1 (TR1): Incluyen funciones con la terminación eléctrica y física de la red, puede constituir la frontera entrelaredpúblicayprivada. Ejemplo: Una interfase residencial puede incluir un teléfono, un PC o Alarma. 2. Terminación de Red 2 (TR2): Sus funciones son de señalización, conmutación, concentración o enrutamiento. Ejemplos: PBX, concentradores, multiplexores estadísticos, puentes y enrutadores con interfase ISDN. 3. Equipo terminal: existen dos tipos: a. Equipo terminal tipo 1 (ET1): Su conexión es natural y directa a la red, por ejemplos: teléfonos digitales, DTE con voz, datos y facsímil grupo 4. b. Equipo terminaltipo 2(ET2): Suconexión alaredesatravésdeunadaptadorque permita el acceso al ISDN ya que no es natural. Ejs. Teléfonos analógicos, PC con V.35, V.24 o 10 baset. 4. Adaptador de terminales (AT): Son acopladores que transforman de V.24 o V.35 a ISDN para su compatibilidad. GRUPOS FUNCIONALES Y PUNTOS DE REFERENCIA Compañía Telefónica Cliente ET ET ISDN CT CT U U TR-1 TR-1 T T TR-2 TR-2 S AT R ET1 ET2 8

9 Tipos de puntos de referencia: Ejemplo No1 de operación de una red ISDN-BE 1. Punto de referencia R: Es la interfase entre un ET2 y el AT, por lo tanto no es un estándar y depende de cada fabricante quién es el que la define. Es una solución temporal mientras se concluye un ET1. 2. Punto de referencia S: Define la comunicación entre un equipo ISDN ET1 y el TR2. 3. Punto de referencia T: Eléctricamente es el mismo que S y esta situado entre TR2 y TR1. 4. Punto de referencia U: En sus funciones básicas esta la transformación de un circuito de 2 hilos a 4 hilos directamente en el usuario del TR1. ET1 AT LOCAL A TR1 CCS7 CENTRAL DE TRÁNSITO CENTRAL CENTRAL LOCAL LOCAL CENTRAL DE TRÁNSITO CCS7 TR 1 AT LOCAL B PBX CENTROS DE COMUNICACIÓN Ejemplo No2 de operación de una red ISDN-BE Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Proceso de llamada Sitio del Cliente (ISDN) Sitio de la Red (IDN) Llamante C.T. Receptor Función de Interworking Digital 1 2 SETUP Request CALL PROceed 2 SETUP Request S T U TR2?? Digital R T U AT TR2?? CCS7 - Common Channel Signalling System # 7 IDN - Integrated Digital Network CCS7 Digital Digital 4 ALERTING 6 5 CONNECT nt 3 ALERTING CONNECT 7 8 CONNECT ACK CONNECT ACK 9 Connection Established 10 Disconnect 11 Release complete 9

10 Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Control de llamadas del protocolo ISDN: Se especifican los procedimientos de establecer, mantener y finalizar las conexiones a traves del canal B y su señalización de control con el canal D. 1. I.450/Q.930: Se realiza la descripción de la llamada. 2. I.451/Q.931: Especificación del protocolo de control de llamada. 3. I.452/Q.932: Se realizan procedimientos adicionales para el control de servicios suplementarios. Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Se reconocen 4 tipos de conexiones: 1. Llamadas de conmutación de circuitos sobre un canal B: Cuando se comprende en una conexión extremo a extremo usando tanto el canal B para transporte de información como el canal D de control, esta normado por el nivel 3 en I.451/Q.931 y con CCS7. 2. Conexiones semipermanentes: Cuando se establece la conexión del canal B mediante procedimientos de llamada por un intervalo de tiempo que puede ser indefinido en el nivel 1. Dos formas de implementarlo: a. Proporcionada por una red independiente o sea por el canal B. b. Integrada en el ISDN que puede ser por canal B o D Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE 3. Llamadas de conmutación de paquetes sobre un canal B: El usuario ISDN asume el papel de un DTE de X.25, siendo el nodo de la red de conmutación ISDN de destino también un DTE y el X.25 el DCE del sistema ya sea en PVC o en SVC a través del canal B en canal semipermanente o en conmutación de circuitos. 4. Llamadas de conmutación de paquetes sobre un canal D: Cuando el servicio de conmutación de paquetes es proporcionado por el ISDN, el usuario puede conectar con el manejador de paquetes mediante el canal B o D si la conexión es semipermanente con un nodo de ISDN. Como el canal D se utiliza también para señalización de control, se necesita un procedimiento conocido como LAP-D que permita distinguir entre el tráfico de ISDN o X.25 Acceso Básico BRI Equipos y Equipos y conexiones 10

11 Voltaje de línea MODEM NT1 MODEM NT2 Conexión MODEM y Router 11

12 Teléfono ISDN Modulo S/T para Router 12