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