Red Digital Servicios Integrados ISDN-HISTORIA EVOLUCIÓN DEL ISDN ISDN-HISTORIA

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1 Red Digital Servicios Integrados 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 ANALÓGICO módem DIGITAL DIGITAL DIGITAL ANALÓGICO 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. El tercer caso, es la suma del segundo paso más 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 de múltiples 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 8 Khz 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 aunque si es estructurada. 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 2) SERVICIOS PORTADORES DE MODO DE PAQUETES: El UIT-T ha definido 3 tipos de estos servicios. I. El primero se refiere a la llamada virtual y circuito virtual permanente se refiere al acceso de usuarios a la red como conmutador de paquetes pero en ISDN. II. El segundo en el modo sin conexión se refiere a el servicio es orientado a la no conexión a través de datagramas y cuya demanda esta en función del servicio. Ejs. Telemetría y alarmas. III. El último se refiere a la señalización de usuario como parte del control entre usuarios de la red. 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 LOS TELESERVICIOS: El UIT-T lo define en la norma I.212. Se define para servicios de valor agregado o SVA, que varían considerablemente en el tiempo: a. TELEFONÍA: Proporciona comunicación de voz en 3.1 Khz de Ancho de Banda. Codificación estándar y con condiciones de red adicionales como compresión y cancelación de eco. b. TELETEX: Tuvo expectativas en los 80. Su objetivo era proporcionar comunicación punto a punto en caracteres codificados. c. TELEFAX: Se basa en la recomendación del UIT-T Grupo 4 a través del Facsímil. Su operación es punto a punto con protocolos de comunicación, resolución y codificación de gráficos 5

6 SERVICIOS DEL ISDN-BE LOS TELESERVICIOS: d. MIXTO: Combina el Teletex y el Telefax. e. VIDEOTEX: Desde los años 90 su desarrollo ha mejorado extraordinariamente en los desarrollos de los servidores de la Internet. Proporciona mayor capacidad y funciones de buzón para la información de texto y gráfico. f. Télex: Proporciona una comunicación interactiva de texto, siguiendo las recomendaciones para télex sobre la capa física del ISDN. 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. ARQUITECTURA DEL ISDN-BE El UIT-T en su recomendación I.325 establece la siguiente arquitectura: ET Equipo Equipo terminal terminal Funciones nivel inferior Conmutador ISDN Señalización usuario-red Señalización de usuario Conmutación de Paquetes Conmutación de Circuitos Funciones no conmutadas Funciones del Canal Común de Señalización Conmutador ISDN ET Equipo Equipo terminal terminal 6

7 PROTOCOLO DEL ISDN-BE ARQUITECTURA DE LOS PROTOCOLOS PARA LA INTERFASE UNI EN ISDN-BE. Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Señalización de usuario extremo a extremo Capa de paquetes de Paquetes Control de llamada (I.451/Q.931) X.25 En estudio de X.25 I.465/ V.20 LAP-D (I.441/Q.921 Frame Relay LAP-B I.430 Intefase Básica +I.431 Interfase Primaria Señalización Paquetes tramas Conmutación SEMIpermanente de paquetes Conmutac de circuitos Canal D Canal B RECOMENDACIONES DEL ISDN-BE Las recomendaciones para la capa 1 según UIT-T son: I. I.430 para acceso básico donde se describe la conexión física entre el equipo Terminal de Red (TR) y el equipo Terminal de Usuario (ET). Los canales B y D se multiplexan sobre la misma interfase física con diferentes frames desde el equipo TR de acceso hasta la operadora de servicios. II. I.431 para el acceso primario se definen las características eléctricas, tipo de conector, codificación en la línea y el Frame. Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE Transferencia de información entre terminales y la Central Telefónica(PBX) Proporciona el soporte a las funciones: Canales B Canal D Control de Acceso al Medio (MAC) Activación/Desactivación Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE 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 7

8 Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE 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 Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE 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. Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE CANALES H (H0, H11, H12) Se utilizan para transmisión de información de usuario a alta velocidad. El usuario puede utilizarlo como un canal de alta velocidad o subdividirlo en TDM. Ejemplos de esta aplicación son: facsímil rápido, vídeo, datos de alta velocidad y multiplexación en baja velocidad. Se pueden clasificar en dos tipos de conexiones: i. Estructura de canal de acceso básico (BRI) ii. Estructura de canal de acceso primario (PRI) Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE CANALES H (H0, H11, H12) Estructura de canal de acceso básico (BRI) Proporciona dos canales B a 64 Kbps y un canal D a 16 o 64 Kbps. Normalmente la velocidad en el usuario es de 144 Kbps o 192 Kbps sumando los bits de control, sincronismo y mantenimiento. Dentro de sus aplicaciones permite la transmisión de voz y datos simultáneamente. Aunque en algunos casos no se utilizan los dos canales B, la interfase sigue siendo el mismo BRI con el fin de mantener el esquema 2B+D 8

9 Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE CANALES H (H0, H11, H12) Estructura de canal de acceso primario (PRI) Para Europa se utilizan treinta canales B a 64 Kbps y un canal D a 64 Kbps 30B+D ( ) más la señalización del canal 0 en 64 Kbps a través de un E1 y sumando los 2,048 Mbps. En Estados Unidos, Canadá y Japón se utilizan veinte tres canales B a 64 Kbps y un canal D a 64 Kbps 23B+D ((24 canales * 8 bits) + 1 bit) a través de un T1 para sumar 1,544 Mbps. Para ambos casos se denomina una multitrama. En general para cualquier intervalo de tiempo se cumple nb+d, donde n puede variar hasta 23 o 30 servicios primarios. También es importante que solo se necesita un canal D para cualquiera de las tramas. Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE 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 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. Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE 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 9

10 Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE Los puntos de referencia ISDN y agrupaciones se definen por el UIT-T en su recomendación 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. Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE 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 entre la red pública y privada. 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. Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE 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 terminal tipo 2 (ET2): Su conexión a la red es a través de un adaptador que 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. Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE GRUPOS FUNCIONALES Y PUNTOS DE REFERENCIA Compañía Telefónica ET ET ISDN CT CT U U TR-1 TR-1 T T TR-2 TR-2 Cliente S AT R ET1 ET2 10

11 Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE Tipos de puntos de referencia: 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. Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE Un ejemplo de operación del ISDN: Sí en una oficina se tiene una microcomputadora que opera con 2400 bps y un teléfono. El AT convierte la velocicidad de 2400 bps a 64 Kbps del canal B dejándola en condiciones para llevarlos a una red X.25. El AT también convertirá la señal analógica del teléfono en señal digital de 64Kbps utilizando las técnicas PCM. En la oficina no hay conmutación o sea TR2 pero sí el TR1 en una sola salida AT de interfase T. La información de señalización del canal D envía a través de una red de paquetes independiente se denominada CCS7 (Common Channel Signalling), que permite la operación coordinada de los centros de conmutación, controlando el enrutamiento de las llamadas, el establecimiento y liberación de las mismas. En el canal B hay un ordenador central, una central de conmutación para un gran número de teléfonos. En función del tráfico podrían haber varios PRI y BRI entre el local B y la central. Ejemplo No1 de operación de una red ISDN-BE Ejemplo No2 de operación de una red ISDN-BE CCS7 Sitio del Cliente (ISDN) Sitio de la Red (IDN) ET1 CENTRAL DE TRÁNSITO AT Función de Interworking Switch Digital AT LOCAL A TR1 CENTRAL CENTRAL LOCAL LOCAL CENTRAL DE TRÁNSITO CCS7 TR 1 LOCAL B PBX S T U Switch TR2?? Digital R T U AT TR2?? Switch CCS7 - Common Channel Signalling System # 7 CCS7 Switch Switch Digital Switch Digital Switch CENTROS DE COMUNICACIÓN IDN - Integrated Digital Network Switch 11

12 Capa 2 - Data Link Layer del ISDN-BE Protocolo de enlace conocido como LAP-D Para el canal D, en datos se define un nuevo estándar, LAP-D (Link Access Protocol-D Channel). Derivado del LAP-B usado en X.25 Formalmente especificado en el UIT-T y Q.921 como el procedimiento que asegura la comunicación física y lógica entre el usuario y la red. Provee corrección de errores, detección y retransmisión de tramas perdidas. Capa 2 - Data Link Layer del ISDN-BE TRAMA DE LAP-D LAP-D Frame F Address Control Information FCS F Capa 2 - Data Link Layer del ISDN-BE TRAMA DE LAP-D Donde: F : Es la bandera de inicio y fin de trama Address : En el primer campo contiene el identificador de punto de acceso (SAPI) y que es la puerta de entrada a los servicios de capa 3. En el segundo campo indica si es un comando o una respuesta quién la envía y donde va. Control: Contiene la información de supervisión, información o numeración y la secuencia de trama. Información: Información de usuario. FCS: Corresponde al CRC para detección y corrección de errores. Capa 2 - Data Link Layer del ISDN-BE LAP-D soporta tres aplicaciones básicas: 1. Señalización: Se definió el protocolo I.451/Q.931 para el establecimiento y finalización de los canales B su aplicación de alto nivel esta arriba de la capa Conmutación de paquetes: A través del canal D se puede utilizar para la conmutación de paquetes en nivel 3 del X.25, que sirve para establecer circuitos virtuales con otros usuarios del canal D. 3. Intercambio de datos empaquetados: Las tramas LAP-D se transmiten paquetes en X.25 también en capa 3. 12

13 Capa 2 - Data Link Layer del ISDN-BE Canal B soporta tres aplicaciones básicas: 1. Conmutación de circuitos: Se establecen circuitos de TDM en B utilizando de control de llamada el canal D. 2. Circuitos semipermanentes: Cuando se establece la conexión del canal B mediante procedimientos de llamada, una vez establecido se convierte en una conmutación de circuitos SOLAMENTE a nivel 1 con excepción de I.465/V.120 para acceso a ISDN ya que es la base para el Frame Relay. 3. Conmutación de paquetes: Crea un circuito conmutado en el canal B entre el usuario y el nodo. Una vez establecida la conexión, se pueden usar los niveles 2 y 3 de X.25 para establecer un SVC o un PVC para Frame Relay en el cual se puede cambiar el canal B por un canal H. Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Provee el establecimiento, mantenimiento, y terminación de la conexión lógica de red entre dos dispositivos end-to-end. Obedece a las especificaciones UIT-T Q.930, Q.931 y Q.932 para la descripción, control y servicio de llamada respectivamente. Provee soporte a conexiones punto a punto en conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE TRAMA DE LA LLAMADA EN ISDN-BE Protocol Discriminator Longitud del próximo campo(en octetos) Identificador de llamada Privilegios de conexión y mensaje, 0 SETUP, CONNECT, otros Otros elementos de Información requeridos por mensajería Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Pasos del establecimiento de llamada: 1. El llamante envía un SET-UP request a la CT levantando el auricular. 2. Si el SET-UP es OK, la CT envía un CALL PROceeding al llamante y luego un SET-UP al receptor. 3. El receptor recibe el SET-UP. Sí esta OK, genera el ring al teléfono y envía un mensaje de ALERTING a la CT. 4. La CT del receptor pone en ALERTING al llamante. 5. Cuando el receptor contesta la llamada, envía un mensaje de CONNECT a la CT. 6. La CT del receptor pone el mensaje de CONNECT al llamante. 7. El llamante envía un mensaje de CONNECT ACKnowledge a la CT. 8. La CT llamante pone el mensaje de CONNECT ACK en el receptor. 9. Se establece la llamada. 13

14 Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Pasos de terminación de una llamada: Al colgar el emisor se enviará un disconnect, que será respondido con un release. Finalmenete en ambos puntos el canal B se libera con un release complete Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Proceso de llamada Llamante C.T. Receptor 1 SETUP Request 2 CALL PROceed 2 SETUP Request 4 ALERTING 3 ALERTING 6 5 CONNECT 7 8 CONNECT ACK nt CONNECT CONNECT ACK 9 Connection Established 10 Disconnect 11 Release complete Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE PASOS DE INICIO PARA LA CONMUTACIÓN DE PAQUETES: El usuario solicita a través de I.451/Q.931 una conexión de circuitos con manejador de paquetes en el canal B. ISDN lo establece mediante la conexión y se lo notifica al usuario mediante el control del canal D. El usuario establece un circuito virtual con otro usuario en el canal B por llamada en X.25. Para lograr esto se hace a través de LAP-B, entre el usuario y el manejador de paquetes. Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE PASO DE FIN DE LA CONMUTACIÓN DE PAQUETES: El usuario finaliza el circuito virtual utilizando X.25 en el canal B. Finalmente el usuario indica mediante canal D la terminación de conexión por la conmutación de circuitos al nodo de conmutación de paquetes. ISDN finaliza la conexión. 14

15 Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE PROCESO DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES: Conexión de canal B (I.451/Q.931) Enlace LAP-B Llamada virtual en X.25 DTE ISDN Set-up ISDN Set-up CL CL Connect local connect Central SABM UA Call request Call connect Red de Paquetes Incoming Call Call Accepted DTE X.25 o FR Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Funciones del nivel 3 de ISDN con el Q.931: Procesamiento de primitivas para la comunicación a nivel de enlace de datos. Generación de mensajes. Procedimiento de control de llamadas. Administración de recursos desde B y otros canales lógicos. Verificación del servicio Enrutamiento y retransmisión Control de conexión de la red Multiplexación de la conexión de red Segmentación y reensamblaje Detección y corrección de errores Secuencia del mensaje Control de congestión y control de flujo. 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 15

16 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 Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Protocolo LAP-D (Link Access Protocol-D channel) Es el estándar de enlace de datos para ISDN normado por el UIT-T I.441/Q.921 y es basado en LAP-B y HDLC. Dos tipos de servicios del LAP-D: a. Servicio sin reconocimiento: Este servicio no garantiza que la información llegue a su destino, una eventual falla del emisor y no tiene control de flujo ni control de errores. Se utiliza para la transmisión rápida de datos y en punto a punto. b. Servicio con reconocimiento: Este servicio es basado en LAP-B y HDLC y establece una conexión lógica entre dos usuarios LAP-D antes que se produzca el intercambio de datos Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Protocolo LAP-D (Link Access Protocol-D channel) Se reconocen dos tipos de operación que pueden coexistir en un único canal D y con un formato trama idéntico, la diferencia es el campo de direccionamiento en HDLC. 1. Operación sin reconocimiento: La información de nivel 3 se transmite en tramas sin enumerar y utilizando CRC para detección de errores (no hay corrección), no hay control de flujo. 2. Operación con reconocimiento: También se transmite en el nivel 3 pero con detección, corrección de errores y flujo. Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Protocolo LAP-D y su campo de direccionamiento Se reconocen dos niveles de multiplexación: 1. Abonado: Cuando varios dispositivos de usuario comparten la misma interfase física. 2. Dispositivo: Cuando cada dispositivo de la interfase compartida puede tener diferente tráfico. 16

17 Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Para control de los niveles de LAP-D emplea una dirección compuesta de dos partes: 1. Identificador de punto final de terminal (TEI): Es el identificador de un dispositivo de usuario. 2. Identificador de punto de acceso de servicio (SAPI): Indica el tipo de procesamiento requerido. La dirección completa recibe el nombre de Identificador de Conexión de Enlace de Datos (DLCI), siendo DLCI=(SAPI,TEI). El DLCI es un concepto utilizado internamente por las entidades de nivel de enlace y es totalmente transparente en las entidades de nivel 3. Esto lo hace, con la ayuda de la Conexión de Enlace de Datos (DLC) en la capa 2 y el Identificador de punto Final de Conexión (CEI) en la capa 3. Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE El Service Acces Point (SAP) El dispositivo de usuario recibe normalmente desde la interfase PRI, H0 o BRI una única TEI. A través del canal D y actuando como un concentrador puede recibir más de una conexión con el siguiente orden de designación para la combinación de los siete bits de TEI en la que viene asignado. Se reconocen tres clases diferentes. 0-63: Asignación no automática de TEI para el DTE. Se debe hacer físicamente en el ROM o en el DCE : Asignación automática de TEI para el DTE a traves de LAP-D. 127 : Es utlizado solo durante la asignación automática de la interfase TEI para mensajes. Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Operación del protocolo LAP-D El SAPI identifica el punto de acceso al servicio por parte de la red y de la interfase del usuario a la red con 6 bits de contenido en el primer octeto de dirección. El tráfico máximo asignado puede ser de 64 SAPI sin embargo el UIT solo ha definido cinco de acuerdo a los siguientes valores en D: 0: Procedimientos de control de llamada de acuerdo al Q :Reservado para paquetes de comunicaciones utilizando el control de llamada del I.451/Q : Comunicación de paquetes según X : Comunicación en Frame Relay 63: Procedimientos de gestión de nivel 2 Resto: Reservados para estandarización futura. Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Operación del protocolo LAP-D El Identificador de punto Final de Conexión (CEI): Opera en el nivel 3 como punto final de conexión de enlace de datos, identifica la mensajería de los niveles 2 y 3. Esta formado por el SAPI y por el Sufijo de punto Final de Conexión (CES) y los DTE acceden los servicios de señalización y de paquetes de los SAPIS 0 y 16. Equipo de usuario ET Paquetes Señal L-SAP 16 L-SAP 0 LAP-D Equipo Terminal de Red Señal Paquetes L-SAP 0 L-SAP CES 0-16 SAPI TEI 127 TEI 64 17

18 Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Operación del Protocolo LAP- D Se reconocen tres tipos de tramas para los dos servicios mencionados (con y sin reconocimiento): 1. Tramas de información 2. Tramas de supervisión 3. Tramas de control (no numeradas) Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE 1. Tramas de información : Se distinguen por la presencia de un 0 en el primer bit del cuarto octeto ( las otras tramas tienen en ese bit un con un 1). Su aplicación es a nivel de red que lleva el campo del etiquetado de información sin corregir errores y cuando ellos ocurren solicitará nuevamente la secuencia. FORMATO DE INFORMACION ( I ) BITS SAPI c/r 0 TEI 1 N(S) 0 N(R) P INFORMACIÓN FCS Octeto n-2 n-1 n Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE 2. Tramas de supervisión: Tienen un 0 en el segundo bit del cuarto octeto. Se utiliza para señalizar los tipos de trama a traves de SS. La recepción de una trama fuera de secuencia o contestar a las tramas de información recibidas o para realizar o contestar sondeos al otro extremo. FORMATO Supervisión (U) BITS Octeto SAPI c/r 0 2 X X TEI X X S S N(R) 5 FCS Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE 3. Tramas de control (no numeradas): Se distinguen por tener un 1 en los bits 1 y 2 del cuarto octeto. Se usa para inciar y cerrar las conexiones de los canales lógicos del nivel de enlace, intercambio de información no secuenciada e indica errores que no son corregidos por las retransmisiones. BITS Octeto FORMATO NO Numerado (U) M M SAPI TEI M P/f M M c/r INFORMACIÓN FCS n-2 n n 18

19 Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE Funciones del protocolo LAP-D Se reconocen cinco tipos de funciones para el nivel 2 orientado al bit: 1. Delimitación de las tramas, alineación y transparencia 2. Control de secuencia envío y espera mediante los campos N(s) y N(r). 3. Detección y corrección de errores. 4. Notificación de errores no recuperados a la entidad de control. 5. Control de flujo mediante ventana deslizante Recomendaciones para ISND-BE La principal recomendación es para usuarios con necesidades de ancho de banda pequeño (menor a 2 Mbps). Procedimiento recomendado para la instalación de un circuito ISDN: I. Seleccionar las aplicaciones a utilizar sobre una red global ISDN tanto en PRI como en BRI con costos aceptables. II. Determinar la cantidad de ancho de banda a utilizar. III. Velocidad real de utilización en ISDN-BE de acuerdo al número de canales a utilizar. IV. Situación de la instalación de cobre en el lugar. V. Tipo de equipo a utilizar. El futuro de ISDN-BE Recientemente ha experimentado un crecimiento en implementación pese a sus 10 años de atraso. Métodos de compresión analógicos tienden a desplazarlo como el cable modem con velocidades de 560Kbps. Otras tecnologías como Digital Subscriber Line (DSL), se pueden obtener velocidades hasta de 34 Mbps en un costo muy económico sobre el mismo cobre. El futuro de ISDN-BE El dilema de las compañías de hoy es si instalar nueva infraestructura ISDN o si proveer el servicio solamente donde no hay que invertir en infraestructura. Algunos creen que ISDN salió al mercado fuera de tiempo. Otros creen que es la onda del futuro. 19

20 El futuro de ISDN-BE En los últimos años los usuarios de redes consideran que el cobre ha alcanzado su límite. ISDN fue hecho con la idea de proporcionar temporalmente una opción de uso del cobre. Ha servido de base para el ISDN-BA, el cual ha surgido como la alternativa a las necesidades de ancho de banda importante en el presente y en el futuro. Acceso Básico BRI Equipos y conexiones Voltaje de línea MODEM NT1 20