redes isdn y smds

SERVICIOS DE CIRCUITOS DE SWITCHEO (ISDN Y SWITCHED MULTIMEGABIT DATA SERVICE)

~ Redes Globales~8NM1

Equipo: 4

Integrantes:

GARCÍA DE LA CRUZ LUIS RAMÓN

LEGUÍZAMO SÁNCHEZ VÍCTOR

SANTOS ALCANTARA MIGUEL ANGEL

RED ISDNLa red digital de servicios integrados (RDSI) es una extensión de la red pública telefónica, diseñada para transmitir llamadas de voz o datos digitalizados, desde un abonado a otro. Sus principales ventajas sobre la red de telefónica convencional son una mayor calidad de voz, mayores velocidades, menor tasa de error, mayor rapidez en el establecimiento de llamadas y mayor flexibilidad.

Los costes de RDSI son similares a una llamada de teléfono convencional lo que, combinado con la velocidad disponible, hacen de la RDSI una buena elección para interconexión de LANs, sobre todo cuando las comunicaciones entre ellas son muy intermitentes.

RED ISDN

Los objetivos de la RDSI son, fundamentalmente, proporcionar una capacidad de interoperatividad en red que permita a los usuarios acceder fácilmente, integrar compartir información de todo tipo: datos, audio, texto, imagen y vídeo, con independencia de las fronteras geográficas, organizativas y tecnológicas. La RDSI, así pues, es una consecuencia evidente de la convergencia de la informática y las telecomunicaciones.

El concepto extremo a extremo significa que RDSI es una tecnología diseñada para digitalizar hasta el ultimo metro, es decir, llevar la red digital hasta el abonado, fabrica u oficina.

RED ISDN

RDSI fue diseñado sobre la noción de canales separados a 64 Kbps. Este número apareció por la velocidad a la cual se muestrea la señal analógica (8000 muestras por segundo, 8 bits por muestreo) en la RDI. La RDSI es básicamente combinación de estos canales, además de canales mas lentos a 16 Kbps usados para señalización.

RED ISDN

Antecedentes

Se pueden distinguir tres grandes etapas en esta evolución correspondientes a la implantación de las siguientes redes:

• Red Digital Integrada (RDI)• Red Digital de Servicios Integrados de Banda Estrecha (RDSI-BE).• Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha (RDSI-BA).

Antecedentes

RDI (Red Digital Integrada)

RDI surgió por la necesidad de ofrecer un mejor servicio a los usuarios, ya que la transmisión a través de señales analógicas tiene numerosos inconvenientes. En esta red la comunicación entre centrales se va a realizar a través de líneas digitales, siendo el bucle de abonado el único elemento que mantendrá la estructura analógica.

Esquema de bucle de abonado

Historia de RDI

Hacia el final de la década de los sesenta y principios de los setenta las telecomunicaciones se limitaban a la comunicación mediante la voz (a través del teléfono) y a la comunicación escrita (por medio de teletipos).

Ambos servicios tenían características distintas, por lo que disponían de redes diferentes para la transmisión de la información.

Pero con el avance de la tecnología en la década de los setenta llegaron las computadoras, y se planteó el problema de la comunicación de datos entre computadoras. Este problema ha sido una de las causas de la evolución desde las transmisiones analógicas de la red telefónica conmutada a las transmisiones digitales de la RDSI, pasando por la RDI (red digital integrada).

Historia de RDIDebido a la gran difusión de las redes telefónicas, que daban servicio a casi toda la población en el ámbito occidental, se pensó en su utilización para la comunicación de datos entre computadoras. La transmisión se realizaba de igual manera que una llamada telefónica normal:

• Una de las computadoras debía marcar el número de la computadora destino.

En ese momento, las centrales telefónicas establecían una línea de comunicación entre ambas.

• Cuando la computadora destino recibía la señal de llamada debía «descolgar» (atender la llamada).

• Y era entonces cuando las computadoras podían empezar a «hablar» (transmitir datos).

• Mientras duraba la «llamada», existía una conexión directa entre ambas computadoras (la línea estaba dedicada en exclusiva a dicha comunicación).

A todos los efectos, en ese tiempo, el comportamiento era el mismo que si se tuviese un cable que uniese directamente ambas computadoras.

Sin embargo, existía un problema para la comunicación entre computadoras a través de las redes telefónicas tradicionales. Este problema consistía en que los datos que manejan las computadoras son digitales, mientras que la red telefónica está diseñada para transportar datos analógicos, la información se representa mediante funciones continuas.

Para solucionar este problema se diseñaron unos aparatos cuya misión era “traducir” los datos digitales a datos analógicos (cuando la computadora enviaba datos a la red telefónica para que, de esta manera, pudieran ser transmitidos a través de ésta) y de analógicos a digitales (cuando la computadora recibía datos de la red telefónica).

Historia de RDI

Otro problema que presentó la red telefónica para la comunicación entre computadoras era que estaba diseñada para transmitir datos analógicos en unas frecuencias limitadas que, naturalmente, englobaban la mayor parte de los sonidos emitidos por la voz humana.

Esta limitación de frecuencias suponía una restricción importante para la transmisión de datos digitales, ya que la conversión a datos analógicos debía realizarse dentro de ese rango de frecuencias, hecho que limitaba la velocidad de la transmisión, es decir, el número de datos que podían transmitirse por la red telefónica en una unidad de tiempo.

Historia de RDI

Las señales analógicas también presentaban otros problemas, entre los que cabe destacar los siguientes:

• El ruido que se introducía en los enlaces, cuya eliminación resultaba difícil. Un ejemplo de ruido en la red telefónica son las interferencias o cruces de líneas que se producen a veces.

• El almacenamiento y tratamiento de las señales analógicas requerían técnicas complicadas y equipos sofisticados y, por tanto, caros.

Historia de RDI

Estas dificultades, entre otras, hacen que la tecnología analógica no sea la más adecuada para mantener un intercambio de datos, y provocaron, aparte de la creación de una red de datos especializada en la comunicación entre computadoras, la digitalización de las redes telefónicas, que todavía continúa actualmente para ofrecer un mejor servicio a los usuarios

Funcionamiento de RDI

Dado que la comunicación entre centralitas es ahora digital, la comunicación entre usuarios se va a realizar de la siguiente manera:

• La transmisión de los datos desde el domicilio de los abonados, por el bucle local, hasta la central local a la cual está conectado se hace en forma analógica.

• En dicha central se realiza una conversión de la señal analógica a una señal digital, y desde la central local del usuario hasta la central local destino, la transmisión en las centrales se hace de forma digital.

• Cuando la información llega a la central destino, ésta convierte la señal digital a una señal analógica, y la transmisión se realiza con tecnología analógica a través del bucle local del usuario destino.

RDI-BE (Red Digital Integrada de Banda Estrecha)

Es la primera RDSI, permite soportar todo tipo de servicios ya sean estos de voz, datos texto o imágenes. Es la evolución de la red telefónica, garantiza la continuidad de los actuales servicios que ésta ofrece incluso usando los mismos terminales, siendo sólo necesario la incorporación de ciertos adaptadores. Trabaja con conexiones conmutadas de 64 Kbits/s pudiendo llegar hasta 2Mbits/s.

RDI-BA (Red Digital Integrada de Banda Ancha)

Permite la integración de todo tipo de servicios portadores, teleservicios y servicios complementarios, de distribución o interactivos, que requieran velocidades superiores a los 2Mbits/s. Hay dos aspectos tecnológicas básicos para el desarrollo de la RDSI-BA, que son la introducción de la fibra óptica hasta el propio abonado (proporciona el ancho de banda requerido) y la elección del modo de transferencia en la red. Existen dos motos posibles:

RDI-BA (Red Digital Integrada de Banda Ancha) STM (modo de transferencia síncrono): Cada intervalo de tiempo de la trama se asigna a un determinado servicio durante toda la duración de la llamada.

ATM (modo de transferencia asíncrono): No existen intervalos de tiempo asignados específicamente, organizándose la información en bloques de longitud fija con una cabecera que contiene una etiqueta para identificaron del canal.

ISDN (Red Digital de Servicios Integrados) se compone de los servicios de telefonía digital y transporte de datos que ofrecen las compañías regionales de larga distancia.

El ISDN implica la digitalización de la red telefónica que permite que voz, datos, texto, graficas, música, video, y otros materiales fuente se transmitan a través de los cables telefónicos.

RDSI

Canales RDSI:

El canal B: Es el canal de usuario básico. Admite una velocidad de transmisión de 64 Kbps. Se utiliza para la transmisión digital de datos, voz o mezcla de ambos a baja velocidad. Todo el tráfico debe de hacerse hacia el mismo destino final. Si dividimos en varios subcanales el canal B, todos deben ir por el mismo circuito al destinatario final. Sobre B se pueden establecer tres tipos de conexiones:

1. Conmutación de circuitos2. Conmutación de paquetes3. Semipermanente (canal dedicado)

Aunque el estándar pone la velocidad máxima a 64 Kbps se ha visto que para voz, con 8 Kbps hay suficiente.

Arquitectura RDSI

Canales RDSI:

-Canal D: Sirve tanto para señalización como para conmutación de paquetes. Como señalización se utiliza para el control y señalización de los canales B. A esto se le llama señalización de canal común.

-Canales H: transmiten información de usuario a alta velocidad. se puede utilizar como canal de alta velocidad o utilizar la subdivisión TDM. Se utiliza tanto para vídeo, datos de alta velocidad, etc.

Los canales se dividen en estructuras de transmisión, que se les ofrecen a los posibles usuarios. Entre las estructuras más destacadas hay:

- Acceso básico: con dos canales B dúplex a 64 Kbps y un canal D dúplex a 16 Kbps. Permite el uso simultáneo de voz y varis aplicaciones más.- Acceso primario: para usuarios con más capacidad de transmisión (oficinas). Soporta hasta 30 canales D y tres H.

Arquitectura RDSI

Puntos de Referencia y Agrupaciones Funcionales RDSI:Para entender la arquitectura de RDSI, podemos utilizar los llamados grupos funcionales y los puntos de referencia. Los grupos funcionales son grupos de funciones que pueden necesitarse para el acceso de los usuarios RDSI. Los puntos de referencia son puntos conceptuales que dividen los grupos funcionales.

Los grupos funcionales son:

- Terminación de red 1 (TR1): Incluye funciones de la capa física.- Terminación de red 2 (TR2): Realiza funciones propias de las capas de enlace de datos y red. Por ejemplo, se encarga de la conmutación, concentración y encaminamiento.- El equipo terminal tipo 1 o tipo 2 (TE1 o TE2): Es el equipo del abonado, que puede estar diseñado para conectarse directamente a RDSI 27 (TE1) o al que hay que ponerle un adaptador (TE2) ya que no es compatible directamente con RDSI como por ejemplo teléfonos analógicos.

Arquitectura RDSI

Puntos de Referencia y Agrupaciones Funcionales RDSI:

-Adaptador de terminales (AT): Que proporciona la compatibilidad de equipos no adaptados a RDSI.

Los puntos de referencia son:- Punto de referencia R: Hace de interfaz entre ET2 y AT.- Punto de referencia S: Hace de interfaz entre ET2 y TR2.- Punto de referencia T: Hace de interfaz entre TR2 y TR1.- Punto de referencia U: Adapta las señales para el enlace con el bucle local de abonado.

Arquitectura RDSI

Puntos de Referencia y Agrupaciones Funcionales RDSI:Arquitectura RDSI

RDSI provee de tres tipos de servicios:

-Servicios portadores: Proporcionan los medios para transmitir información entre usuarios en tiempo real y sin alteración del contenido del mensaje; hay varios servicios portadores, algunos para transmisión de voz a ciertas frecuencias con conmutación de circuitos y otros utilizan la conmutación de paquetes para telemedía, etc. Por ejemplo la telefonía digital y la transmisión digital de datos.

-Teleservicios: Son servicios de valor añadido y varían según se liberalice el sector; combinan la función de transporte con la de procesamiento de la información. Por ejemplo el teletexto, fax o correo electrónico.

- Servicios suplementarios: Son un complemento a los anteriores. Por ejemplo identificación de llamada, llamada en espera, la llamada en conferencia, marcación directa, etc.

Servicios RDSI

El servicio BRI (Interfase a Tasa Basica) de ISDN presenta dos canales B y un canal D(2B+D). El servicio del canal B de BRI opera a 64 Kbps y su función es transportar datos d usuario; el servicio del canal D de BRI opera a 16Kbps y su función es transportar información de control y de señalización.

La interfase BRI tambien ofrece el control de entramado, permite que la tasa total sea de 1921 Kbps. La especificación de la capa física del BRI es la I.430 de la ITU-T (Unión Internacional de Telecomunicaciones – Sector de Estandarización de las telecomunicaciones)

El servicio PRI (Interfase a Tasa Primaria) de ISDN ofrece 23 canales B y un canal D en Estados unidos y Japón con una tasa total de 1.544 Mbps (el canal D de la interfase PRI opera a 64 Kbps)

Servicios RDSI

Hay cuatro tipos de conexiones RDSI:

1. Llamadas de conmutación de circuitos sobre un canal B. Se utiliza tanto el canal B 8 para datos) como el canal D (para control). El canal D se utiliza tanto para el establecimiento como para la terminación de llamadas.2. Conexiones semipermanentes. Se pueden hacer para periodos más o menos largos de conexión. Se utiliza la conmutación de paquetes. Si el control lo hace una red externa a RDSI, se utiliza sólo el canal B, pero si el control lo debe hacer RDSI, se utilizan los canales B y D.3. Llamadas de conmutación de paquetes sobre un canal B. Este método se utiliza al conectar con una red independiente de RDSI. Para acceder a esta funcionalidad, el usuario y la red deben conectarse primero como abonados de RDSI.4. Llamadas de conmutación de paquetes sobre un canal D. Se puede utilizar este canal cuando es la propia RDSI la que proporciona la conmutación de paquetes.

Conexiones RDSI

El proceso de establecer, controlar y finalizar una llamada se produce como resultado del intercambio de mensajes de señalización de control entre el usuario y la red a través del canal D

LAP-D Es el protocolo de enlace de datos sobre el canal D de RDSI. Los servicios que presta LAP-D son:

- Servicio sin reconocimiento: Permite la transmisión de tramas con datos pero sin ningún control de flujo ni de errores. No hay ninguna garantía de que lleguen los datos a su destino. Se utiliza para enviar datos a gran velocidad.- Servicio con reconocimiento: Se produce una conexión lógica entre dos usuarios de LAP-D antes de que se produzca el intercambio de datos.

Protocolo de control de llamadas RDSI

Operaciones de LAP-D:

-Operación sin reconocimiento: La información se transmite en tramas sin numerar y aunque hay detección de errores, no hay ni control de errores ni de flujo.

- Operación con reconocimiento: Hay control de errores y de flujo. Para el direccionamiento, se utiliza una dirección compuesta de dos partes, una identifica un dispositivo de usuario y la otra el tipo de procesamiento requerido. Hay tres tipos de tramas posibles; tramas de información, tramas de supervisión y tramas de control.


Las funciones de LAP-D son:

- Delimitación de las tramas, alineación y transparencia.- Control de secuencia.- Detección y recuperación de errores.- Notificación de errores no recuperados a la entidad de control.- Control de flujo mediante ventana deslizante.

RDSI se suele utilizar en entornos en que el tiempo de conexión es limitado y en que hay un número limitado de usuarios.


SMDS (Servicio de conmutación de datos multimegabit)

Servicio de conmutación de datos multimegabit ( SMDS, Switched multimegabite data service). Al igual que ATM, este servicio esta basado en celdas y lo proporcionan las Regional Bell Operating Companies ( RBOC) en áreas seleccionadas. SMDS utiliza la conmutación de celda y proporciona servicios como la facturación basada en utilización y la administración de red.

SMDS es más que una tecnología, es un servicio completo. SMDS permite una comunicación eficiente entre redes LAN, y al mismo tiempo es un servicio público, como las redes de área metropolitana (MAN), que podría sustituir al embrollo de redes privadas intercomunicadas con líneas punto a punto conectando routers remotos.

SMDS (Servicio de datos multimegabit conmutado)

Servicio de conmutación de datos multimegabit ( SMDS, Switched multimegabite data service). Al igual que ATM, este servicio esta basado en celdas y lo proporcionan las Regional Bell Operating Companies ( RBOC) en áreas seleccionadas.

SMDS es proveído por algunos carriers en Estados Unidos pero que no está disponible en México. SMDS usa conmutación de celdas y provee servicios tales como tarificación basada en uso y administración de red. El rango de las velocidades de transmisión van desde 1 Mbps hasta los 34 Mbps con una conectividad de muchos a muchos.

SMDS permite una comunicación eficiente entre redes LAN, y al mismo tiempo es un servicio público, como las redes de área metropolitana (MAN), que podría sustituir al embrollo de redes privadas intercomunicadas con líneas punto a punto conectando routers remotos.

SMDS es una red WAN pública, que extiende los servicios de las redes LAN y MAN. Su objetivo primordial es el de proporcionar conectividad para MAN’s, subredes FDDI (Fiber Distributed Data Interface - Interfaz de Datos Distribuida por Fibra) , y redes LAN privadas, de modo que compartir los datos sea tan fácil como realizar una llamada telefónica, y soportando tanto datos como voz y vídeo.

SMDS ofrece un servicio de Red Metropolitana con un acceso desde el punto de vista del abonado idéntico al 802.6, con la particularidad de que no especifica la tecnología interna de la red pública, pudiéndose utilizar tanto técnicas de conmutación ATM como otras.



(Channel Service Unit/ Data Service Unit)

• La interfaz de red a los locales del abonado se denomina Interfaz de Subred de abonado (SNI, Subscriber Network Interface). Las tramas "no orientadas a conexión" son enviadas sobre el SNI entre equipos de abonado y el equipamiento de la red pública.

• El formato de los datos y el nivel de adaptación es idéntico al especificado por IEEE 802.6. El SNI se especifica como una interfaz DQDB (Bus Dual de Cola Distribuída) punto-a-punto, aunque la interfaz DQDB punto-a-multipunto no está excluido. El caso de bucle de bus dual no se ha contemplado por su complejidad y coste, y porque existen alternativas más simples para ofrecer esta redundancia.

• El nivel físico del SNI es el especificado por el estándar IEEE 802.6.

• Las direcciones fuente y destino conforman el estándar E164, junto con la posibilidad de broadcast y multicast de direcciones E.164.

• Capacidad de definir Grupos Cerrados de Usuarios mediante validación de direcciones tanto en salida como en destino.

Características SMDS

Tecnología SMDSLas canales de entrada y salida SMDS, tendrán velocidades de 4, 10, 16, 25 y 34 Mbps., de modo que las velocidades SMDS se alineen con las velocidades de las LAN actuales (Token Ring, Ethernet y otras), eliminando así los cuellos de botella de los routers. Se soportan paquetes de longitudes de hasta 9.188 bytes, así como direccionamiento de grupos y multicast.

Un elemento crucial de SMDS es la validación y "ocultación" de direcciones. Es decir, tienen que existir métodos válidos para autorizar y desautorizar las direcciones fuentes y destino. De este modo, se logra crear redes virtuales privadas o VPN (Virtual Private Network), que facilitan enormemente el trabajo de usuarios y gestores de redes actuales.

Tecnología SMDSLos medios típicos son el cable de cobre de par trenzado y el cable de fibra óptica. No es de uso común: el costo es relativamente alto.

SMDS esta distribuida en capas, igual que ATM. Las capas SMDS son denominadas Protocolo de Interfaz SMDS o SIP (SMDS Interface Protocol), y tienen funciones equivalentes a las de las capas ATM. Las capas SIP y sus PDU o Unidades de Datos de Protocolo (Protocol Data Unit) asociados, se alinean totalmente con sus equivalentes ATM. Asimismo, las diferentes capas del modelo OSI se alinean con capas SIP.

Interfaces SMDSEl primer protocolo de interface en SMDS es SIP (SMDS Interface Protocol), que se encarga de conectar el CSU/DSU con la red publica, definiendo la interface de abonado de red.

Esta interfaz toma mucho de su diseño del protocolo IEEE 802.6, haciendo de SIP un protocolo muy robusto.

SIP Nivel 3: Acepta datos de longitud variable de capas mas altas, añadiendo el encabezado apropiado de hasta 9188 bytes de longitud. Se asegura de que los campos de datos terminen en cuatro bits. El encabezado es de 36 bytes, e incluye direcciones de destino y origen, longitud e información de otras capas.

SIP Nivel 2: Segmenta los campos del nivel 3 en segmentos de tamaño adecuado para su transmisión por redes telefónicas. Cada segmento es de 53 bytes de longitud, conteniendo 44 de datos y 7 de encabezado con información para el control de acceso y de redes, así como un identificador. Los dos bytes sobrantes contienen una comprobación de redundancia cíclica (CRC), empleado para detectar alteración de datos durante la transmisión.

SIP Nivel 1: Es responsable de colocar los segmentos de 53 bytes del Nivel 2 en un medio físico, usualmente DS1 o DS3. El nivel 1 se compone de dos subcapas: El protocolo de convergencia de capas físicas (PLCP) que define como se mapea la capa física y el Protocolo dependiente de medios físicos (PMDP) que define el medio físico empleado.

Niveles de SIP

La siguiente interfaz es la Interfaz de Intercambio de Datos (Data Exchange Interface o DXI), que conecta el equipo del cliente al CSU/DSU. Su uso es por la complejidad del SIP, que requiere muchas características difíciles y costosas de implementar, y que no se usan en SMDS.

DXI esta diseñada para funcionar con una sola conexión.

DXI funciona con dos subcapas: Una física y una de conexiones.

DXI

Interfaz ATMUna interfaz que incrementa su popularidad es la Interfaz ATM, que remplaza a SIP como la interfaz de red abonada y permite que el servicio SMDS sea provisto a traves de redes ATM, remplazando las capas mas bajas de SIP con capas ATM.

En principio, los servicios SMDS serán ofrecidos por compañías locales de intercambio de datos (por lo general telefónicas), en áreas delimitadas, a través de sistemas de conmutación metropolitanos, conectados por medio de enlaces SONET (DS-3 o DS-1).

SMDS es un servicio sin conexión, igual que las redes locales, que permitirá a cualquiera obtener servicios de interconexión entre redes LAN, fácil y eficientemente a través de redes públicas.

Tecnología SMDS

Algunos de los atributos requeridos a los servicios SMDS, para ser considerados como eficaces son:

• Disponibilidad del 99,7% (menos de 26,3 horas de "down time" por año)

• Recuperación en caso de caídas en menos de 3,5 horas• Retraso en la red menor de 20 milisegundos para el 95% de los

paquetes a velocidades DS-3• Deben de producirse menos de 5 paquetes erróneos, cada 1013

paquetes transmitidos• Menos de 1 paquete cada 104 no podrá ser entregado.

Tecnología SMDS

En la actualidad, el denominador común es la falta de interés por parte de los teóricos suministradores de servicios SMDS. Por otro lado, los servicios SMDS actualmente ofrecidos están sobrepreciados, lo que impide un mayor empuje en la promoción de su uso.

Básicamente, SMDS ofrece las mismas ventajas que ATM, con la excepción y gran inconveniente actual de que los servicios de voz y vídeo aún no están disponibles, es decir: de momento es solo una solución de datos

Como ATM, incluye un soporte muy flexible para diferentes anchos de banda, tiene unidades de datos de longitud fija (las que denominamos SMDS SIP, capa 2 PDU), y transmite la información a muy altas velocidades, con retardos muy pequeños.

Además, al ser un servicio público, cualquiera que se adhiera a el puede intercambiar datos con otros usuarios del mismo.

Situación actual de SMDS

redes isdn y smds

Technology