1 ISDN-BA Red Digital de Servicios Integrados de Banda Integrados

ISDN--BA
ISDN
aRed Digital de Servicios
Integrados de Banda Ancha
aOscar Molina Loria.
ISDN-HISTORIA
ISDN-HISTORIA
aTecnología switching de años 50 al 70
con buena calidad en la voz
aTecnología switching es susceptible al
ruido.
aTecnología Digital ofrece inmunidad
al ruido, compresión y altas velocidades.
aEn años 70 se desarrolla el primer
circuito “Very Large Scale Integrated”
(VLSI), para conmutación digital.
EVOLUCIÓN DEL ISDN
ANALÓGICO
aLas facilidades digitales se presentan
en lado de redes telefónicas y no hasta
el usuario.
aEn 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 1984.
aEn 1990 empieza su implementación
DIGITAL
módem
CENTRAL
LOCAL
ANALÓGICO
PSTN
CENTRAL
LOCAL
DIGITAL
CENTRAL
LOCAL
DIGITAL
PSTN
PSTN
1
ISDN (Integrated Service
Digital Network)
aDe la figura:
aEl primer caso, se parte de una red totalmente
analógica.
aDel segundo caso, su primer paso a la
digitalización
ó de los elementos de conmutación
ó de
la red y de las arterias de transmisión.
aEl 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)
aGENERACIONES DEL ISDN:
aLa 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,
d
texto, imágen.
i á
S dispone
Se
di
d múltiples
de
úl i l
canales duplex de información ( canal B portador y
canal D de señalización).
aLa segunda generación se le conoce como ISDNBA (Broadband ISDN), soporta velocidades altas
de hasta Gbps y esta basada en tecnología ATM
(Asynchronous Transfer Mode).
ISDN (Integrated Service
Digital Network)
a El UIT-T definió el ISDN como:
Una evolucionada de la red de telefonía
integrada digital, que proporciona conectividad
g
extremo a extremo p
para dar soporte
p
a una
digital
amplia gama de servicios.
¾ 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.
a Aún así, ISDN no ha alcanzado en nuestros días
el desarrollo esperado en banda estrecha.
Donde está ISDN Hoy?
aLa ley A creada en Europa por el Euro-ISDN
de acuerdo al UIT-T
aA principios de 1990 se crea en USA el
estándar propio ISDN-1 (NI-1) en ley µ
usada también en Japón.
Japón
aISDN-1 y Euro-ISDN son incompatibles
aOtro problema de aceptación fue su rango
reducido de operación, hasta 2 millas.
aLa video conferencia ayudó un poco a su
aceptación y difusión en los mercados
internacionales.
2
Donde está ISDN Hoy?
a 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
a 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?
aEl concepto detrás de ISDN es atractivo
para los operadores de redes como
integrador de servicios.
aConsiste también en manejar diferentes
tipos de tráfico en un mismo medio.
medio
aISDN-BA ha evolucionado hasta el uso
de fibra con transporte de alta velocidad
(SONET/SDH), retomando los principios
de la integración de servicios del ISDNBE en la nueva tecnología.
Donde está ISDN-BE Hoy?
aISDN-BE ha sido considerado fuera de
tiempo.
g , en los últimos años ha
aSin embargo,
resurgido con el crecimiento de INTERNET
y video conferencia.
aPresenta una alternativa robusta a las
líneas analógicas, ISDN-BE ofrece dos
alternativas: PRI y BRI.
ISDN (Integrated Service
Digital Network) en Banda
Estrecha
ISDN-BE
3
ISDN (Integrated Service
Digital Network)
aOBJETIVOS:
aProporcionar capacidad de interoperavilidad
en red que permita a los usuarios acceder
fácilmente integrar y compartir información
fácilmente,
de todo tipo : datos, texto, imágen y video
con interdependencia de las fronteras
geográficas, organizativas y tecnológicas.
aPor lo tanto el ISDN, es consecuencia
evidente de la convergencia
de la
informática y las telecomunicaciones.
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.
b.
c.
d.
e.
f.
g.
h.
64 Kbps, no restringido, estructurado 8 Kbps
64 Kbps, estructurado 8 Kbps, utilizable para la
transmisión de voz.
64 Kbps, estructurado 8 Kbps, utilizable para la
transferencia de información de audio en 3.1 Khz.
Alterno voz/64 Kbps no restringido, estructurado
8 Khz
2 * 64 Kbps no restringido, estructurado 8 Khz
384 Kbps no restringido, estructurado 8 Khz
1,536 Kbps no restringido, estructurado 8 Khz
1,920 Kbps no restringido, estructurado 8 Khz
SERVICIOS DEL ISDN-BE
a 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 MODO CIRCUITO:
a Los
cuatro
primeros
proporcionan
la
capacidad de transferencia de información a
64 Kbps.
a El primero es un servicio de propósito general y de
p
Utiliza un relojj de 8 Khz y
modo transparente.
delimita los datos en unidades de 8 bits llamados
octetos de voz o datos a esto se le llama
estructurado.
a 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
SERVICIOS DEL ISDN-BE
SERVICIOS DEL ISDN-BE
B. TELESERVICIOS
a Aplican en las capas del 4 al 7
a Basados en necesidades de transporte de
información para teleservicios.
a Orientados a la aplicación. Ejemplos:
a SERVICIOS PORTADORES MODO CIRCUITO:
a 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.
a El cuarto servicio no se restringe la transferencia de
modo
d alternativo
lt
ti aunque sii es estructurada.
t
t
d
a El quinto servicio proporciona al usuario dos canales
relacionados a través de señalización, popularmente
conocido como BRI.
a 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.
a.
b.
c.
d.
e.
f.
SERVICIOS DEL ISDN-BE
Telefonía
Teletex
Telefax
Mixto
Videotex
Telex
SERVICIOS DEL ISDN-BE
C. LOS SERVICIOS SUPLEMENTARIOS:
a LOS SERVICIOS SUPLEMENTARIOS:
a 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:
3.
1.
2.
NÚMERO DE IDENTIFICACIÓN: Abarca los siguientes
g
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.
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.
4.
5.
6.
7.
CONCLUSIÓN DE LLAMADA: Abarca los siguientes
servicios; Llamada en espera, llamada retenida,
conclusión de llamadas a subscriptores ocupados.
PARTICIPACIÓN MULTIPLE: Realiza los servicios
de; llamada en conferencia, servicios a tres partes.
SOCIEDAD DE INTERES: Obedece a tener un grupo
cerrado de usuarios y/o plan de numeración
privado
FACTURACIÓN: Se puede tener; las llamadas al
crédito, informe de costos, facturación reservada
TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN ADICIONAL:
Se refiere a la señalización que se establece de
usuario a usuario.
5
ARQUITECTURA DEL ISDN-BE
a El UIT-T en su recomendación I.325 establece
la siguiente arquitectura:
Funciones
nivel inferior
Conmutación de
Paquetes
Conmutador
Conmutador
ET
ISDN
Conmutación de
Circuitos
Equipo
terminal
ISDN
ET
Equipo
terminal
Señalización
Funciones no
conmutadas
usuario-red
Funciones del Canal
Común de Señalización
Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE
aTransferencia de información entre
terminales y la Central Telefónica(PBX)
aProporciona el soporte a las funciones:
`Canales
l B
`Canal D
`Control de Acceso al Medio (MAC)
`Activación/Desactivación
Señalización de usuario
Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE
aLos canales del ISDN se definen por
el UIT-T en su recomendación I.421
establecidos como:
aCANAL B: 64 Kbps
aCANAL D: 16 ó 64 Kbps
aCANAL H0: 384 Kbps
aCANAL H11: 1,536 Mbps
aCANAL H12: 1,92 Mbps
Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE
a CANAL B: 64 Kbps:
a Es el canal de usuario básico. Se utiliza para
transmisión de tráfico mixto de voz y datos.
a 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.
a 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.25
3. Semipermanente: Es equivalente al de una línea
dedicada y se establece mediante procedimientos del
plano de gestión
6
Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE
a 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.
a 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
a Estructura de canal de acceso primario
(PRI)
También se definen para enlaces de alta velocidad
a nivel primario las siguientes estructuras:
Para H0 soporta múltiples canales H0 en 384 Kbps
con estructura
t
t
d 3H0+D y 4H0 para T1,
de:
T1 mientras
i t
que 5H0+D para el E1.
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 H12.
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.
a
1.
2.
3.
Formato de Trama BRI
Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE
Trama RT (Red a Terminal)
a Formato de Trama BRI
a La trama ISDN porta la información final de
usuario sobre el nivel físico en una velocidad útil
de 144 Kbps .
a La trama BRI además contiene una velocidad
auxiliar de 48 Kbps para los bits de control.
a Por lo que la velocidad real de la línea para un
canal BRI es de 192 Kbps.
a Hay dos formatos trama, uno para enviar de la
red hacia la terminal y el otro enviar de la
terminal a la red.
Longitud en bits
1
1
F L
8
B1
1
1 1 1 1
8
1 1 1
8
L D L F L
B2
L D L
B1
1 1 1
8
B2
...
Trama RT (Terminal a Red)
Longitud en bits 1
A
B1
B2
D
=
=
=
=
E
=
F
L
S
M
N
=
=
=
=
=
1
8
F L
B1
1
1 1 1 1
8
E D A F N
B2
1 1 1
8
1 1 1
8
E D M
B1
E D S
B2
...
Bit de Activación usado para activar dispositivos
Bits de canal B1 usados para datos de usuario
Bits de canal B2 usados para datos de usuario
Canal D usado para señalización así como datos de usuario
(4 bits X 4000 tramas/seg = 16Kbps)
Bit de canal Eco usado para contención cuando muchos tratan de ocupar
un canal pasivo al mismo tiempo
Bit de tramado el cual provee el alineamiento y sincronización
Bit de balanceo de carga el cual ajusta el promedio del valor de bit
Bit de respaldo reservado para futura estandarización
Bit de multitrama
Bit con desplazamiento de la trama de control
7
Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE
a Los puntos de referencia ISDN y agrupaciones
se definen por el UIT-T en su recomendación
I.411 establecidos como:
a Grupos funcionales: Son conjuntos de
funciones que pueden necesitarse para el
acceso ISDN y son parte del equipo terminal
ET.
a 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
a 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,
é
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.
q p terminal tipo
p 2 ((ET2):
) Su conexión
b. Equipo
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
C
Compañía
ñí T
Telefónica
l fó i
ET
CT
ET
CT
Cli t
Cliente
U
U
TR-1
T
TR-1
T TR-2
TR-2
ET1
S
AT R
ET2
ISDN
8
Ejemplo No1 de operación de una
red ISDN-BE
Capa 1 - Nivel Físico del ISDN-BE
a Tipos de puntos de referencia:
1.
2.
3.
4.
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
ET1.
Punto de referencia S: Define la comunicación
entre un equipo ISDN ET1 y el TR2.
Punto de referencia T: Eléctricamente es el mismo
que S y esta situado entre TR2 y TR1.
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.
CCS7
ET1
CENTRAL DE
TRÁNSITO
AT
TR1
CENTRAL
LOCAL
AT
CENTRAL
LOCAL
TR 1
PBX
CENTRAL DE
TRÁNSITO
LOCAL B
LOCAL A
CCS7
CENTROS DE
COMUNICACIÓN
Ejemplo No2 de operación de una
red ISDN-BE
Sitio del Cliente (ISDN)
Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE
Proceso de llamada
2
4
Switch
T
S
TR2
R
AT
TR2
??
T
??
U
CCS7
Switch
Digital
Switch
Digital
Switch
Switch
IDN
6
U
CCS7 - Common Channel Signalling System # 7
2 SETUP Request
CALL PROceed
3
ALERTING
CONNECT
7 CONNECT ACK
Switch
Digital
5
ALERTING
CONNECT
nt
8
CONNECT ACK
9 Connection Established
10
- Integrated Digital Network
Receptor
1 SETUP Request
Switch
g
Digital
Función de
Interworking
C.T.
Llamante
Sitio de la Red (IDN)
Disconnect
11
Release complete
Switch
9
Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE
a 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
suplementarios.
el
control
de
servicios
Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE
a Se
reconocen
conexiones:
4
tipos
de
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,
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.
b.
Proporcionada por una red independiente o sea por el
canal B.
Integrada en el ISDN que puede ser por canal B o D
Capa 3 - Network Layer del ISDN-BE
3.
4.
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.
paquetes
q
sobre un
Llamadas de conmutación de p
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
conexiones
10
Voltaje de línea
MODEM NT1
MODEM NT2
Conexión MODEM y Router
11
Teléfono ISDN
Modulo S/T para Router
12