REDES DIGITAIS COM INTEGRAÇÃO DE SERVIÇOS (RDIS)

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1 MÁRIO SERAFIM NUNES REDES DIGITAIS COM INTEGRAÇÃO DE SERVIÇOS (RDIS) Adaptado de REDES DIGITAIS COM INTEGRAÇÃO DE SERVIÇOS Mário Serafim Nunes, Augusto Júlio Casaca Editorial Presença 992 (esgotado) Folhas da primeira parte de Redes com Integração de Serviços Setembro de 2004 IST

2 . INTRODUÇÃO.... Evolução das redes públicas de telecomunicações Definição e aspectos gerais da RDIS Princípios básicos da RDIS Recomendações da Série-I do ITU-T ARQUITECTURA DA RDIS Configuração de referência Interfaces de acesso do utilizador Modelo de protocolos da RDIS SERVIÇOS NA RDIS Serviços de suporte Classificação dos serviços de suporte Categorias de serviços de suporte em modo circuito Categorias de serviços de suporte em modo pacote Teleserviços Telefonia Telefax grupo Teleserviços não normalizados Serviços suplementares Serviços suplementares de Identificação de Número (I.25) Serviços suplementares de Oferta de Chamadas (I.252) Serviços suplementares de finalização de chamadas (I.253) Serviços suplementares multi-utilizador (I.254) Serviços suplementares de comunidade de interesses (I.255) Serviços suplementares de taxação (I.256) Serviços suplementares de transferência de informação adicional (I.257) Sinalização associada aos serviços suplementares INTERFACES FÍSICAS UTILIZADOR-REDE Interface de acesso básico Configurações físicas de terminais Ligações funcionais Alimentação dos terminais Codificação e estrutura da trama física Activação e desactivação da interface S Controlo de acesso ao canal D Interface U de transmissão Mário Serafim Nunes IST ii

3 4.5. Tecnologia TCM Tecnologia de Cancelamento de Eco Códigos de linha na interface U Interface de acesso primário PROTOCOLO DE NIVEL 2 DA INTERFACE UTILIZADOR-REDE Funções do LAPD Estrutura das tramas LAPD Comandos e respostas de LAPD SABME - Set Asynchronous Balanced Mode Extended XID - Exchange Identification Gestão do identificador de terminal TEI Procedimento de atribuição de TEI Procedimento de teste de TEI Procedimento de remoção de TEI Procedimento de verificação de identidade de TEI Primitivas de comunicação em RDIS PROTOCOLO DE NÍVEL 3 NA INTERFACE UTILIZADOR-REDE Aspectos gerais Estrutura das mensagens de sinalização de RDIS Estrutura dos elementos de informação Mensagens de sinalização RDIS Mensagens de estabelecimento de chamadas Mensagens da fase de transferência de informação Mensagens de desligamento de chamadas Mensagens diversas Diagrama de estados das chamadas ADAPTAÇÃO DE PROTOCOLOS E INTERFACES EXISTENTES Multiplexagem e adaptação de ritmos Adaptação de interfaces da série V para RDIS Adaptação da interface X.25 para RDIS Caso A - Acesso a uma rede de pacotes Caso B - Serviço de circuito virtual em RDIS Adaptação de interfaces da série V para RDIS com multiplexagem estatística Funções e modos de operação Estrutura das tramas V Procedimentos do protocolo V Funções do Adaptador de Terminal V Procedimentos de controlo de conexões Mário Serafim Nunes IST iii

4 8. SISTEMA DE SINALIZAÇÃO NÚMERO Introdução Blocos funcionais do SS Nº Relação entre o modelo OSI e o SS Nº Procedimentos de controlo de chamada de ISDN-UP GLOSSÁRIO BIBLIOGRAFIA Mário Serafim Nunes IST iv

5 . INTRODUÇÃO. Evolução das redes públicas de telecomunicações As redes públicas de telecomunicações sofreram várias e profundas transformações tecnológicas ao longo do seu pouco mais de um século de existência. Paralelamente ao aumento da sua área geográfica e de número de utilizadores, as redes de telecomunicações foram-se diversificando, tendo sido criadas várias redes especializadas à medida que iam aparecendo novos serviços. Podemos considerar na evolução tecnológica das redes públicas de telecomunicações cinco etapas fundamentais, tomando como base a rede telefónica por ser até aos dias de hoje a rede dominante em dimensão e número de utilizadores: - Rede analógica - Rede com transmissão digital e comutação analógica - Rede digital integrada (RDI) - Rede digital com integração de serviços (RDIS) - RDIS de banda larga (RDIS-BL). Analisamos em seguida, resumidamente, as características fundamentais de cada uma das etapas acima referidas. i) Rede analógica Na primeira fase do seu desenvolvimento as redes de telecomunicações são caracterizadas por utilizarem tecnologia totalmente analógica, quer no sistema de comutação quer no de transmissão. Nesta fase o serviço essencial é o telefónico, de comutação de voz, existindo no entanto paralelamente também comutação de texto através da rede de telex e posteriormente também transmissão de dados através da própria rede telefónica comutada, utilizando modems. ii) Rede com transmissão digital e comutação analógica Numa segunda fase de desenvolvimento é introduzida a transmissão digital nas redes telefónicas, continuando contudo a comutação a ser ainda analógica. O sistema mais utilizado na transmissão digital é designado por hierarquia de transmissão digital, vulgarmente conhecido como sistema de transmissão PCM (Pulse Code Modulation), actualmente normalizado pelo ITU-T em duas versões, a europeia e a norte-americana. Há importantes vantagens na transmissão digital, de que se destacam em especial: - Eliminação quase total do ruído de transmissão resultante da tolerância ao ruído da codificação digital e da introdução de regeneradores ao longo da linha. - Recuperação do sinal analógico sem atenuação devido à digitalização. - Melhor adequação para sinalização por canal comum devido ao aumento de capacidade do canal, maior versatilidade da sua utilização e possibilidade de detecção e controlo de erros. Paralelamente a transmissão de dados beneficia também dos avanços tecnológicos, dando origem ao aparecimento das primeiras redes de comutação de dados autónomas, primeiro com comutação de circuitos e posteriormente com comutação de pacotes, de que o protocolo X.25 é uma referência fundamental. iii) Rede digital integrada (RDI) Numa terceira fase da evolução das redes telefónicas a comutação e a transmissão são totalmente digitais, estabelecendo-se a chamada Rede Digital Integrada (RDI). Mário Serafim Nunes - IST

6 Há apreciáveis vantagens da integração da comutação e da transmissão digitais, quer do ponto de vista técnico devido à uniformização da tecnologia digital utilizada, quer do ponto de vista económico, resultante da diminuição de complexidade das interfaces entre os dois sistemas e da utilização de tecnologia actualmente de mais baixo custo. Nesta fase os factores mais importantes de caracterização das modernas redes de telecomunicações são os seguintes: - Transmissão digital PCM - Comutação digital - Controlo das centrais de comutação por programa armazenado - Sinalização por canal comum - Linha de assinante analógica. iv) Rede digital com integração de serviços (RDIS) A quarta fase da evolução das redes telefónicas e de dados está actualmente a ser iniciada, sendo caracterizada pela integração a médio prazo dos vários serviços actualmente dispersos em várias redes dedicadas, tais como as redes telefónica, de telex e de dados numa única rede, denominada Rede Digital com Integração de Serviços (RDIS). Uma característica fundamental da RDIS é a digitalização da linha do assinante, o que permite eliminar o último obstáculo analógico ainda existente na rede digital integrada. Com a digitalização da rede de assinante, os utilizadores passarão a ter acesso a canais digitais de ritmo muito superior aos permitidos pela rede analógica. O ITU-T aprovou em finais de 984 um conjunto de recomendações relativas à RDIS, as quais são referidas desenvolvidamente mais adiante. v) RDIS de banda larga A quinta fase da evolução das redes de telecomunicações tem como característica fundamental a integração de todos os serviços, incluindo aqueles que requerem um débito elevado, como video interactivo em tempo real e distribuição de televisão de alta definição, que serão suportados numa RDIS dita de banda larga. Esta fase requer suportes de transmissão e tecnologias de comutação bastante diferentes da fase anterior, devido fundamentalmente aos altos ritmos necessários para os novos serviços, onde sem dúvida as tecnologias ópticas desempenharão um papel importante, tanto na transmissão como na comutação. A RDIS de banda larga está neste momento numa fase de investigação e desenvolvimento a nível mundial, estando simultaneamente em normalização no ITU-T, o qual já aprovou um conjundo de recomendações preliminares nesta área. Na figura. é ilustrada graficamente a evolução das redes públicas de telecomunicações, em particular as quatro primeiras fases atrás referidas. Mário Serafim Nunes - IST 2

7 A) Rede Analógica Comutação Analógica Transmissão Analógica Comutação Analógica B) Rede Analógica com Transmissão Digital Comutação Analógica A/D D/A Transmissão Digital A/D D/A Comutação Analógica C) Rede Digital Integrada TE Transmissão Comutação Analógica Digital Transmissão Digital Comutação Digital D) Rede Digital com Integração de Serviços Transmissão TE Transmissão Comutação Digital Digital Digital Comutação Digital E) RDIS de Banda Larga A/D-D/A - Conversão Analógica-Digital e Digital-Analógica TE - Equipamento Terminal Figura. - Fases de evolução das redes públicas de telecomunicações Na figura.2 apresenta-se um diagrama ilustrativo da integração das várias redes e serviços existentes, em que se constata numa primeira fase a integração das redes telefónica, de dados com comutação de circuitos e de pacotes e da rede telex na RDIS de banda estreita e numa segunda fase a integração das redes anteriores juntamente com as redes de televisão convencional, de televisão de alta definição e redes de dados de alto débito na RDIS de banda larga. Mário Serafim Nunes - IST 3

8 Rede telefónica Rede de dados com comutação de circuitos Rede de dados com comutação de pacotes Rede telex RDIS Redes de TV e HDTV Programas de áudio de alta qualidade Transmissão de dados de alto débito RDIS-BL Figura.2 - Integração de redes dedicadas na RDIS e RDIS-BL Apresentam-se em seguida algumas datas significativas para situar historicamente a evolução tecnológica das redes de telecomunicações, de voz, dados e com integração de serviços: Invenção da telegrafia Invenção do telefone Primeira central de comutação manual Primeira central electromecânica Strowger Primeira central electromecânica Crossbar Primeira rede de telex Primeira central electrónica, ESS Primeira rede de dados de comutação de pacotes, ARPANET, EUA Primeira recomendação X Primeira central digital, ESS Primeiras recomendações RDIS Primeira recomendação sobre RDIS de banda larga..2. Definição e aspectos gerais da RDIS A Rede Digital com Integração de Serviços, RDIS, (em inglês ISDN, Integrated Services Digital Network), é uma rede baseada em transmissão e comutação digitais, sendo caracterizada pela integração do acesso dos utilizadores aos diversos serviços e redes actualmente existentes através de interfaces normalizadas fisicamente suportadas numa única linha digital. O objectivo fundamental, a atingir a prazo razoável, é a criação de uma única rede de telecomunicações, uniformizada a nível internacional, que permita a comutação dos vários serviços e tipos de informação. A situação actual caracteriza-se pela existência de diversas redes de telecomunicações públicas independentes, com a sua estrutura própria de transmissão e de comutação. Esta solução como se pode facilmente constatar não é a mais eficiente em termos de utilização de recursos e de meios técnicos e humanos, quer ao nível de operação quer ao nível de exploração das redes. Assim, à medida que o número de serviços de telecomunicações aumenta com a tendência para aumentar o número de redes diferentes, impunha-se uma tentativa de unificação das redes de telecomunicações públicas, nomeadamente através de um único acesso do assinante. Mário Serafim Nunes - IST 4

9 A RDIS é a resposta no sentido de uma integração da maior parte dos serviços de telecomunicações actualmente existentes. Assim o utilizador pode através de uma única linha de assinante ter acesso a um conjunto diversificado de informações, sob a forma de voz, dados, texto e imagem, com uma característica fundamental que é a de que todos estes tipos de informação poderem ser digitalizados. Torna-se evidente que o meio mais eficaz de utilização da linha do assinante é ter uma linha digitalizada, o que permite eliminar o fosso analógico ainda existente nas redes públicas digitais (RDI). Com a digitalização da linha local do assinante, os utilizadores passarão a ter acesso a canais digitais de ritmo muito superior aos permitidos pelas linhas analógicas, abrindo caminho à utilização de um grande número de novos serviços e terminais. Numa primeira fase, que corresponde à rede dita de banda estreita, serão abrangidos serviços com um ritmo máximo de 2 Mbit/s, atingindo-se numa segunda fase a rede de banda larga, que integrará serviços como o vídeo e transmissão de imagens de alta resolução, requerendo ritmos muito mais elevados. A aprovação em finais de 984 pelo ITU-T de um conjunto de recomendações designadas por Série-I, especificando os aspectos essenciais da RDIS foi um marco fundamental para o desenvolvimento da RDIS a nível mundial, nomeadamente por ter criado uma estrutura normalizadora que permite a compatibilização entre os diversos desenvolvimentos em curso nos vários paises e acelera o seu desenvolvimento. Podemos considerar na RDIS vários tipos ou níveis de integração, que se referem a: - integração de linha do assinante - integração de serviços - integração de número de acesso - integração do terminal - integração da comutação - integração da transmissão - integração da sinalização - integração de redes. Relativamente à integração da linha do assinante pretender-se-à que uma única linha possa dar acesso às redes telefónica, de dados com comutação de circuitos, de dados com comutação de pacotes e telex. Quanto à integração de serviços podemos considerar que uma linha RDIS poderá dar acesso a um grande número de serviços, como por exemplo a telefonia, teletexto (teletex), videotexto (videotex), video-telefone, programas sonoros, etc. A integração de número de acesso significa que o assinante poderá dispôr de um único número de acesso RDIS para os diferentes serviços existentes. A integração do terminal é uma consequência da evolução tecnológica do equipamento terminal, que permite a realização de terminais multifuncionais, isto é, capazes de implementar vários serviços num único equipamento, com custos mais baixos e menores dimensões. A integração da comutação tem a ver com a realização de centrais RDIS com capacidade de comutação em vários modos, nomeadamente de circuitos e de pacotes. Com integração da transmissão pretende referir-se a integração deste subsistema com o subsistema de comutação. A integração da sinalização significa a progressiva utilização de um único sistema de sinalização em toda a RDIS, nomeadamente para serviços de comutação de circuitos e de pacotes. A integração de redes corresponde a uma fase avançada da instalação da RDIS, em que esta vai progressivamente substituindo as redes dedicadas existentes, a começar pela rede telefónica. Como objectivos fundamentais da RDIS podemos assim considerar que se pretende pôr à disposição do utilizador uma gama tão variada quanto possível de serviços de telecomunicações, através de um conjunto de interfaces normalizadas com ritmos de comunicação bastante superiores aos actualmente existentes, obter uma redução de custos de operação de exploração da rede em relação ao actualmente existente para as diversas redes, oferecer uma melhor qualidade de serviço e possibilitar o desenvolvimento de novos serviços de uma forma gradual e progressiva sem aumento significativo dos custos. Mário Serafim Nunes - IST 5

10 Podemos considerar duas fases na evolução para a RDIS, a curto prazo prevê-se apenas uma integração no acesso do assinante para os diversos serviços, enquanto a médio prazo a RDIS incluirá não só um acesso unificado para todos os serviços de telecomunicações, mas também irá integrando progressivamente as diversas redes actualmente existentes, nomeadamente a rede telefónica, de dados com comutação de circuitos, de pacotes e de telex..3. Princípios básicos da RDIS Para garantir a compatibilidade com as redes de telecomunicações já existentes e simultaneamente, dar ao sistema uma grande facilidade de expansão, que permita a fácil inserção de novos serviços, a implementação da RDIS deve obedecer a um conjunto de princípios básicos, definidos na recomendação I.20, de que se destacam os seguintes: - possibilidade de implementação de uma larga gama de serviços de voz, dados, texto e imagens, que permitam a adaptação contínua da rede às necessidades dos utilizadores - definição de um conjunto limitado de interfaces e de esquemas básicos de ligação, que facilitem a sua normalização e diminuam os riscos de incompatibilidade de comunicação entre utilizadores - suporte de vários modos de transferência de informação, tais como comutação de circuitos, comutação de pacotes e não comutado (alugado), de modo a permitir aos utilizadores a opção pela tecnologia mais eficiente para cada aplicação - compatibilidade com o ritmo de comutação básico de 64 kbit/s das centrais digitais actuais, de modo a poder utilizar a infraestrutura de comutação e transmissão digital das redes públicas existentes - existência de "inteligência" para proporcionar serviços avançados, tal como se prevê que venham a surgir no futuro próximo - utilização de uma arquitectura de protocolos de acordo com o modelo de referência OSI, para flexibilizar a sua implementação e compatibilizar o sistema com o modelo adoptado pela indústria informática - flexibilidade para adaptação às redes nacionais, de modo a ter em conta os vários níveis de desenvolvimento tecnológico em diferentes países. Por razões fundamentalmente de ordem económica, a evolução das redes de telecomunicações actuais para RDIS deverá ser efectuada por etapas, tendo por base as infraestruturas de comutação e transmissão das redes existentes. São definidos os seguintes princípios básicos de evolução das redes públicas actuais para RDIS: - a infraestrutura básica de início de implementação da RDIS é a rede digital integrada (RDI), a qual servirá como suporte de transmissão e de comutação de circuitos - a RDIS interactuará com as redes dedicadas já existentes (redes de dados, telex, etc.), utilizando as respectivas infraestruturas de comutação e transmissão - em fases subsequentes a RDIS irá incorporando progressivamente as funções das redes dedicadas, até à sua integração total. Partindo da RDI, a RDIS assenta em recomendações já estabelecidas referentes aos níveis inferiores, nos seguintes domínios: - Transmissão digital: recomendações G.70 a G Sinalização : Q.70 a Q.74 - Comunicação de pacotes: X.25, X Recomendações da Série-I do ITU-T As recomendações da Série-I aprovadas pelo plenário do ITU-T em finais de 984 (ITU-T Red Book) e revistas em finais de 988 (ITU-T Blue Book) estão divididas em seis grupos, com a estrutura que se apresenta em seguida e é ilustrada na figura.3. Mário Serafim Nunes - IST 6

11 Série I.200 Série I.300 Caracterização dos Aspectos globais serviços em RDIS da rede Série I.00 Outras séries de recomendações relacionadas com RDIS Série I.400 Estrutura e conceitos gerais Série I.500 Séries Interfaces utilizador-rede Série I.600 Princípios de Interfaces entre redes E, F, G, H, Q, S, V, X manutenção Figura.3 - Estrutura das recomendações da Série-I Parte - Série I.00. Estrutura Geral Secção - Estrutura das Recomendações da Série-I Secção 2 - Descrição da RDIS Secção 3 - Métodos de modelação gerais Secção 4 - Redes de telecomunicações e atributos dos serviços Parte 2 - Série I.200. Caracterização dos serviços Secção - Aspectos dos serviços RDIS Secção 2 - Aspectos comuns dos serviços em RDIS. Secção 3 - Serviços de suporte em RDIS Secção 4 - Teleserviços suportados por RDIS Secção 5 - Serviços suplementares em RDIS Parte 3 - Série I.300. Aspectos globais da rede e funções Secção - Princípios funcionais da rede Secção 2 - Modelos de referência Secção 3 - Numeração, endereçamento e encaminhamento. Secção 4 - Tipos de conexão Secção 5 - Objectivos de desempenho Parte 4 - Série-I.400. Interfaces utilizador-rede RDIS Secção - Interfaces utilizador-rede RDIS Secção 2 - Aplicação das recomendações da Série-I às interfaces utilizador-rede RDIS. Secção 3 - Interfaces utilizador-rede RDIS: recomendações da camada Secção 4 - Interfaces utilizador-rede RDIS: recomendações da camada 2. Secção 5 - Interfaces utilizador-rede RDIS: recomendações da camada 3. Secção 6 - Multiplexagem, adaptação de ritmos e suporte de interfaces existentes. Secção 7 - Aspectos de RDIS afectando requisitos dos terminais. Parte 5 - Série-I.500. Interfaces entre redes RDIS Parte 6 - Série I.600. Princípios de manutenção Mário Serafim Nunes - IST 7

12 2. ARQUITECTURA DA RDIS 2.. Configuração de referência O modelo básico de arquitectura da RDIS apresenta as possibilidades funcionais de comutação e sinalização da rede, o que é mostrado simplificadamente na figura 2.. Comutação de Circuitos RDIS Terminal S Acesso à rede Comutação de Pacotes Acesso à rede S Terminal Sinalização de Canal Comum Redes especializadas Figura 2. - Modelo de arquitectura da RDIS O modelo apresentado mostra a existência de uma interface normalizada de acesso dos utilizadores à rede, designada por interface S. Através desta interface o utilizador tem acesso a todos os recursos, nomeadamente de transmissão, comutação e sinalização, de redes públicas ou privadas. Relativamente à comutação constata-se que a RDIS permite simultaneamente a comutação de circuitos e de pacotes, bem como a ligação a redes especializadas através de interfaces adequadas. Em relação à sinalização o aspecto fundamental é o de ela ser efectuada por canal comum, podendo considerarse três tipos de sinalização: - sinalização entre utilizador e rede - sinalização entre nós da rede - sinalização de utilizador a utilizador. Na figura 2.2 apresenta-se um modelo mais detalhado da RDIS entre o terminal de assinante e a central local, constituído por vários módulos ou grupos funcionais e respectivas interfaces ou pontos de referência. TE2 TA NT2 NT LT ET TE R S S T U V Linha Central pública Rede de assinante Figura Grupos funcionais e pontos de referência da RDIS Verifica-se a existência dos seguintes grupos funcionais: TE - Equipamento Terminal (Terminal Equipment ) O TE é um equipamento terminal com interface normalizada RDIS, designada por S. São exemplos deste tipo de equipamento os telefones digitais, os equipamentos terminais de dados e as estações de trabalho. As funções do TE são essencialmente as seguintes: Mário Serafim Nunes - IST 8

13 - processamento dos protocolos de baixo e de alto nível - funções de manutenção - funções de interface com a rede - funções de interface com o utilizador - funções de conexão a outros equipamentos. TE2 - Equipamento Terminal 2 (Terminal Equipment 2) O TE2 é um equipamento terminal com interface não RDIS. Incluem-se nesta categoria os equipamentos com interfaces diferentes da RDIS normalizadas pelo ITU-T, de que são exemplos os equipamentos com interfaces da Série V, X.2 ou X.25, ou outras interfaces definidas por outras organizações. TA - Adaptador de Terminal (Terminal Adaptor) O adaptador de terminal TA tem por função adaptar um terminal TE2 à interface RDIS, podendo assim existir diferentes TA para adaptação a RDIS dos diversos terminais existentes. Na Série-I são definidas algumas recomendações para adaptação de terminais com interfaces já normalizadas pelo ITU-T, como por exemplo V.24, X.2 e X.25. NT2 - Terminação de Rede 2 (Network Termination 2) O NT2 é um equipamento com funções correspondentes aos níveis a 3 do modelo OSI. Este equipamento pode ser fisicamente um PPCA ou uma LAN, sendo utilizado para comutação em ambientes profissionais, em geral com carácter privado. As funções do NT2 são essencialmente as seguintes: - funções de terminação da interface física com os terminais e outras funções da camada física - processamento dos protocolos de nível 2 e 3 - funções de comutação - funções de concentração de terminais - funções de manutenção. NT - Terminação de Rede (Network Termination ) O NT é o equipamento de terminação da rede pública, estabelecendo a ligação entre o equipamento da rede do assinante e a linha de transmissão de ligação à central pública. Este módulo tem apenas funções correspondentes ao nível físico do modelo OSI, nomeadamente de codificação e descodificação de linha. Estas funções estão associadas com a correcta terminação física e eléctrica da rede, incluindo: - terminação da linha de transmissão - funções de manutenção física da linha - monitorização de desempenho - temporizações - transferência de energia - multiplexagem de nível físico - terminação das interfaces físicas do lado do terminal e do lado da rede - resolução da contenção física de acesso ao bus - codificação/descodificação de linha. LT - Terminação de Linha (Line Termination) O LT é o equipamento de terminação da linha de assinante do lado da central pública. Este equipamento tem apenas funções de adaptação de nível físico, nomeadamente a codificação / descodificação de linha. Mário Serafim Nunes - IST 9

14 ET - Terminação de Central (Exchange Termination) O ET é o equipamento de terminação da central pública, tendo por função essencial o de permitir o acesso do utilizador aos vários recursos da rede, nomeadamente de comutação de circuitos, comutação de pacotes e de sinalização. Inclui funções das camadas a 3 do modelo OSI. São definidas as seguintes interfaces ou pontos de referência entre os vários blocos: R - Interface entre TE2 e TA A interface R não é definida univocamente, existindo tantas interfaces R diferentes quantos os tipos de terminais existentes. S - Interface normalizada entre equipamento terminal e NT2 A interface S está localizada entre o TE e o NT2 ou entre o TA e o NT2. T - Interface normalizada de acesso à rede pública. A interface T é definida entre o NT2 e o NT. Em ambientes domésticos não existe NT2, havendo neste caso coincidência física entre as interfaces S e T. U - Interface de linha de assinante A interface U está localizada entre NT e LT, no acesso à linha de transmissão entre o assinante e a central pública local. V - Interface de acesso ao comutador local A interface V está localizada entre a terminação de linha LT e a terminação da central local ET. Os equipamentos que constituem os grupos funcionais TE, TE2, TA, NT2 e NT estão localizados nas instalações do assinante, constituindo o que é designado por rede do assinante, em inglês Subscriber Premises Network (SPN) ou Customer Premises Network (CPN). Os grupos funcionais LT e ET estão localizados na central de comutação pública. O modelo de referência correspondente à rede de assinante é mostrado na figura 2.3. Terminal não RDIS Terminal RDIS R S T TE2 TA NT2 NT S TE U Linha (PPCA/LAN) Figura Rede de assinante com NT2 O bloco NT2 existe tipicamente nas instalações de grandes assinantes. Será em grande parte dos casos um PPCA com interfaces RDIS, possibilitando a ligação de telefones e de outros terminais, como por exemplo terminais de dados, fax ou videotexto. O bloco NT2 pode também ser uma LAN (Local Area Network). A LAN é tradicionalmente uma rede de dados para comunicação de alto débito entre computadores localizados dentro de uma área restrita, havendo actualmente arquitecturas de LAN que podem ser utilizadas na implementação do NT2, o qual terá neste caso uma arquitectura distribuída, típica das LAN. Mário Serafim Nunes - IST 0

15 Caso o assinante não possua o bloco funcional NT2, a rede de assinante fica simplificada, como se mostra na figura 2.4, havendo então coincidência entre os pontos de referência S e T, que se designa neste caso geralmente por S/T. R S/T U TE2 TA NT Linha TE S/T NT U Linha Figura Rede de assinante sem NT Interfaces de acesso do utilizador A interface digital de voz e dados do assinante sofreu evolução significativa desde meados dos anos setenta, em que existe numa primeira fase um ritmo total da interface de 64 Kbit/s, com uma trama de 6 bits de dados, bit de sincronismo e um bit de sinalização. Posteriormente passou-se para uma trama com um ritmo bruto de 80 Kbit/s, com tramas de 8 bit de dados do utilizador, bit de sinalização e bit de sincronismo, de que é exemplo típico o Reino Unido,. No início dos anos oitenta atingiu-se consenso a nível internacional para utilização de canais de 64 Kbit/s "limpos" uma vez que este é o ritmo natural actualmente existente nas centrais digitais. Finalmente em meados dos anos oitenta foi aprovado a série I de recomendações do ITU-T em que se preconizava a interface básica do assinante de dois canais de 64 Kbit/s e um canal de 6 Kbit/s para sinalização e dados. Em RDIS são definidas apenas duas interfaces diferentes de acesso dos utilizadores à rede, a interface básica e a interface de ritmo primário. A interface básica é constituída por dois canais de 64 kbit/s, designados canais B e por um canal de 6 kbit/s, designado canal D. Esta interface é vulgarmente designada por S0 ou por 2B + D devido à sua estrutura de canais. A interface primária é constituída por 30 canais B de 64 kbit/s e por um canal D de 64 kbit/s na versão europeia, sendo habitualmente designada por interface S2 ou 30B + D. Na versão norte-americana a interface de ritmo primário possui 23 canais B de 64 kbit/s e um canal D de 64 kbit/s, sendo designada por interface S ou 23B + D. Em ambas as interfaces os canais B possuem um ritmo de 64 kbit/s sendo utilizados para canais de dados sem restrições. O canal D tem um ritmo de 6 kbit/s na interface básica e de 64 kbit/s na interface de ritmo primário, sendo utilizado para sinalização e para dados dos utilizadores em modo de pacotes. Na interface primária estão também definidos os canais H0, constituído por 6 canais B (384 Kbit/s) e os canais H e H2, respectivamente constituídos por 24 canais B (536 kbit/s) e 30 canais B (920 kbit/s) Modelo de protocolos da RDIS Como é referido nos princípios básicos, o modelo de protocolos da RDIS é baseado no modelo OSI. Este modelo é baseado em sete camadas ou níveis funcionais, cujas características fundamentais se descrevem resumidamente em seguida. - Camada Física A camada Física define as características eléctricas e mecânicas do circuito ou interface, proporcionando a transmissão transparente de um fluxo de dados num circuito implementado sobre um determinado meio de transmissão. Mário Serafim Nunes - IST

16 2 - Camada de Ligação de Dados A camada de Ligação de Dados permite ultrapassar as limitações inerentes aos circuitos físicos, através da detecção e recuperação dos erros de transmissão ocorridos sobre o circuito físico, permitindo assim a implementação de um circuito virtualmente sem erros. 3 - Camada Rede A camada Rede transfere os dados transparentemente, implementando as funções de encaminhamento (routing) e retransmissão (relaying) dos dados entre utilizadores finais. Uma ou mais subredes podem interactuar ao nível Rede para proporcionar um serviço de rede entre utilizadores finais. 4 - Camada Transporte A camada Transporte proporciona transferência de informação entre utilizadores finais, optimizando os recursos da rede de acordo com o tipo e as características da comunicação, libertando o utilizador dos detalhes relativos à transferência de informação. A camada Transporte opera sempre extremo a extremo (end-to-end), melhorando o serviço da camada Rede quando necessário para garantir os objectivos de qualidade de serviço dos utilizadores. 5 - Camada Sessão A camada Sessão coordena a interacção entre as associações de processos de aplicação em comunicação. Exemplos de modos possíveis da camada Sessão são os diálogos half-duplex e full-duplex. 6 - Apresentação A camada Apresentação transforma a sintaxe dos dados que deverão ser transferidos de forma reconhecível pelos processos de aplicação em comunicação. Um exemplo de uma função da camada Apresentação é a conversão dos dados entre os códigos ASCII e EBCDIC. 7 - Aplicação A camada Aplicação especifica a natureza da comunicação requerida para satisfazer as necessidades do utilizador. A camada Aplicação proporciona os meios necessários para um processo de aplicação aceder ao ambiente OSI. Nas recomendações da série I são definidos apenas os três níveis inferiores do modelo OSI: nível físico, ligação de dados e rede. Relativamente aos diversos grupos funcionais atrás considerados, representa-se na figura 2.5 a estrutura de protocolos de acesso do utilizador, com indicação da funcionalidade de cada um dos elementos considerados. Constata-se na figura 2.5 que o terminal RDIS implementa os protocolos do nível a 7, contudo do ponto de vista da rede só são implementados os níveis inferiores, de a 3. Dos restantes grupos funcionais, o NT2 e o ET implementam os níveis a 3, enquanto que os grupos funcionais NT e LT só implementam o nível físico. Mário Serafim Nunes - IST 2

17 7 6 5 Terminal a terminal S T U TE NT2 NT LT ET Figura Modelo de protocolos da RDIS Na figura 2.6 representa-se o modelo de protocolos da RDIS relativo à interface de acesso básico do utilizador, sendo indicadas as entidades que se encontram normalizadas ou em vias de normalização. Nível 3 B Nível 3 B2 Nível 3 Ent. s Nível 3 Ent. p Nível 3 Ent. t 3 - Rede Nível 2 B Nível 2 B2 Nível 2 LAPD 2 - Ligação de dados Nível 2B+D - Físico Meio físico Figura Protocolos RDIS na interface utilizador-rede (S0) Verifica-se que existe uma única entidade ao nível, a trama de nível físico, na qual são multiplexados um canal D e 2 canais B. Destes canais só os protocolos no canal D estão normalizados, utilizando-se o protocolo de nível 2 denominado LAPD. Este protocolo permite a multiplexagem no canal D de várias entidades de nível 3, nomeadamente de sinalização (s), comutação de pacotes (p) e telemetria (t). Os canais B de dados não estão sujeitos a qualquer protocolo específico, pois são de utilização genérica pelos utilizadores. Relativamente à interface de ritmo primário, a estrutura de protocolos é análoga, com a única diferença de que neste caso o número de canais B é de 23 ou 30, respectivamente para as versões americana e europeia. Uma análise mais aprofundada da informação que atravessa a interface S/T permite distinguir três tipos de dados: sinalização, dados do utilizador e dados de gestão. Estes diferentes tipos de informação conduzem-nos a um modelo de protocolos em três planos, chamados respectivamente plano de controlo, plano do utilizador e plano de gestão. O plano de controlo, (C - Control plane) estruturado em 7 camadas, diz respeito à sinalização no canal D e cobre o conjunto de protocolos de controlo de chamadas e dos serviços suplementares. Só as três primeiras camadas estão definidas na RDIS actualmente. O plano do utilizador (U - User plane), também estruturado em 7 camadas, cobre o conjunto de protocolos relativos aos dados do utilizador, nos canais D ou B. Mário Serafim Nunes - IST 3

18 O plano de gestão (M - Management plane), não estruturado em camadas, agrupa as funções de gestão, o que inclui nomeadamente o tratamento de mensagens de erro e outros procedimentos de gestão do terminal. Na figura 2.7 apresenta-se o modelo de protocolos do terminal, do NT e de um comutador (NT2 ou Comutador local), em que se considerou a existência de comutação de circuitos no plano do utilizador. 7 6 M - Plano de Gestão C - Plano de Controlo(sinalização) U - Plano do Utilizador M U C U C M TE NT NT2 / Central Local Figura Modelo de protocolos com comutação de circuitos Verifica-se na figura que o terminal implementa os protocolos das 7 camadas do modelo OSI no plano do utilizador, o que é o caso mais geral, implementando ainda as 3 camadas inferiores no plano de sinalização, tal como definidas nas recomendações RDIS. O NT apenas implementa as funções da camada para todos os planos, enquanto que o comutador implementa as 3 camadas de sinalização mas apenas a camada no plano do utilizador, visto que se admitiu tratar-se de uma comunicação em comutação de circuitos, logo necessariamente no canal B. Na figura 2.8 apresenta-se o modelo de protocolos análogo ao anterior mas em que se considerou a existência de comutação de pacotes no plano de dados do utilizador. 7 6 M - Plano de Gestão C - Plano de Controlo(sinalização) U - Plano do Utilizador M U C U C M TE NT NT2 / Central Local Figura Modelo de protocolos com comutação de pacotes Verifica-se na figura que quer o terminal quer o NT implementam os mesmos protocolos que no caso anterior, havendo contudo diferenças nos protocolos implementados pelo comutador. Neste caso o comutador implementa os protocolos das três primeiras camadas também no plano do utilizador, visto tratar-se de comutação de pacotes, o que, como veremos adiante, irá requerer na central de comutação um módulo adicional denominado "Packet Handler" ou comutador de pacotes. Mário Serafim Nunes - IST 4

19 3. SERVIÇOS NA RDIS A RDIS tem como objectivo fundamental fornecer uma vasta gama de serviços de telecomunicações aos utilizadores. Contudo, o conceito de serviço de telecomunicações é muito lato, indo desde o simples estabelecimento de um canal de comunicação até à oferta de serviços sofisticados e complexos. Nas recomendações da série I do ITU-T os serviços de telecomunicações são classificados nos três grupos seguintes, que analisaremos em seguida: - serviços de suporte (bearer services) - teleserviços (teleservices) - serviços suplementares (supplementary services). 3.. Serviços de suporte Um serviço de suporte RDIS é um serviço que permite a transferência de informação digital entre utilizadores, podendo ser caracterizado através de um conjunto de parâmetros ou atributos ligados à sua qualidade, como o ritmo do canal, tempo de atraso, etc. e por princípios de exploração específicos. Do ponto de vista de protocolos, os serviços de suporte estão limitados às camadas inferiores do modelo OSI, correspondentes às camadas a 3. Um serviço de suporte RDIS pode efectuar uma transferência de informação entre uma interface de acesso S/T da RDIS e um dos seguintes pontos: - outra interface S/T - um ponto de acesso a uma rede especializada - um ponto interno da rede de acesso a uma função de nível superior Classificação dos serviços de suporte As recomendações RDIS caracterizam os serviços de suporte através de três grupos de atributos: - atributos de transferência de informação - atributos de acesso - atributos gerais. Os atributos de transferência de informação caracterizam as capacidades da rede para transferência de informação entre interfaces S/T. Os atributos de acesso descrevem os meios de acesso às funções ou facilidades da rede, vistas do ponto de referência S/T. Os atributos gerais dizem respeito aos aspectos gerais do serviço. Na figura 3. mostra-se graficamente a relação entre os atributos e a sua aplicação na rede. Atributos de transferência de informação S/T RDIS S/T Atributos gerais Atributos de acesso Figura 3. - Grupos de atributos de serviços de suporte Mário Serafim Nunes - IST 5

20 Estão definidos 7 atributos de transferência de informação (com exemplos): - Modo de transferência da informação Modo circuito, Modo trama, Modo pacote 2 - Ritmo de transferência da informação 64 kbit/s, 384 kbit/s, 536 kbit/s, 920 kbit/s 3 - Possibilidades de transferência da informação Informação digital sem restrição, Voz, Audio a 3. KHz, Audio 7 KHz, Audio 5 KHz, Video 4 - Estrutura Integridade de 8 KHz, Integridade da unidade de dados do serviço, Não estruturada 5 - Estabelecimento da comunicação A pedido (chamada normal), Reservada, Permanente 6 - Simetria - Unidireccional - Bidireccional simétrica - Bidireccional assimétrica 7 - Configuração da comunicação. - Ponto a ponto - Multiponto - Difusão Estão definidos 2 atributos de acesso, com subdivisões do segundo: 8 - Canal e ritmo de acesso D(6), D(64), B, H0, H, H2 9 - Protocolos de acesso 9. - Protocolo de acesso de sinalização, camada I.430, I Protocolo de acesso de sinalização, camada 2 I.440, I Protocolo de acesso de sinalização, camada 3 I.450, I Protocolo de acesso da informação, camada I.430, I.43, I.46, V.20, G Protocolo de acesso da informação, camada 2 HDLC, LAP-B, I.440, I.44, I Protocolo de acesso da informação, camada 3 X.25-Nível3, I.462 Mário Serafim Nunes - IST 6

21 Nos atributos gerais, estão definidos 4 tipos: 0 - Serviços suplementares oferecidos DDI, MSN, CLIP, CLIR, CH, etc. (ver capítulo 3.3) - Qualidade de serviço 2 - Interfuncionamento 3 - Aspectos operacionais e comerciais Os serviços de suporte são classificados em categorias, as quais são caracterizadas por um conjunto de valores dos atributos anteriormente definidos. Há contudo atributos mais importantes que outros na definição das diversas categorias dos serviços. Assim, os atributos a 4 são os mais importantes, sendo chamados "atributos dominantes" e usados para identificar uma categoria particular de serviço de suporte. Os atributos 5 a 7 são chamados "atributos secundários", sendo usados para identificar um serviço de suporte individual dentro de uma categoria determinada. Os atributos de acesso (8 e 9) e os atributos gerais (0 a 3) são usados para especificar mais detalhadamente um serviço de suporte individual, sendo chamados "atributos de qualificação" Categorias de serviços de suporte em modo circuito Estão definidas actualmente as seguintes 8 categorias de serviços de suporte em modo circuito, todas estruturadas em 8 KHz: - 64 Kbit/s sem restrições 2-64 Kbit/s, para transferência de informação de voz 3-64 Kbit/s, para transferência de informação de audio de 3. Khz 4-64 Kbit/s, usado alternadamente para voz ou informação digital sem restrições 5-2 x 64 Kbit/s, sem restrições Kbit/s, sem restrições Kbit/s, sem restrições Kbit/s, sem restrições. C - Modo circuito a 64 Kbit/s sem restrições Esta categoria de serviço de suporte proporciona transferência de informação sem restrições entre pontos de referência S/T da rede, podendo assim ser usado para várias aplicações do utilizador. O parâmetro "Informação digital sem restrição" que caracteriza este serviço indica que o canal é totalmente transparente à informação que veícula e portanto que esta não deve sofrer quaisquer alterações na rede, tais como transcodificação, supressão de "silêncios", etc. Exemplos de aplicação desta categoria de serviço: - acesso transparente a uma rede pública X.25 - vários canais multiplexados pelo utilizador com ritmos submúltiplos de 64 Kbit/s - voz - audio a 3. KHz. C2 - Modo circuito a 64 Kbit/s usado para transferência de informação de voz Esta categoria de serviço de suporte destina-se a suportar comunicação de voz codificada de acordo com a recomendação G.7 (PCM) na lei A ou µ. Neste serviço a rede é autorizada a efectuar tratamentos do sinal, tais como conversão digital-analógica ou transcodificação intermédia de 32 Kbit/s. A rede proporcionará tonalidades e avisos para indicar o progresso da chamada de voz. Mário Serafim Nunes - IST 7

22 C3 - Modo circuito a 64 Kbit/s usado para transferência de informação de audio de 3. KHz Esta categoria de serviço de suporte corresponde ao que é correntemente oferecido pela rede telefónica pública. As informações transportadas representam um sinal analógico qualquer, de banda de frequência limitada de 300 Hz a 3400 Hz, codificado segundo uma lei definida. Este parâmetro é em geral relativo à transmissão de dados com modem, o que impede a aplicação de algumas operações aplicadas aos sinais de voz, como por exemplo supressão de eco. Proporciona transferência de voz e audio a 3. KHz, tal como modems na banda da voz e informação facsimile grupos, 2 e 3. O sinal digital no ponto de referência S/T é conforme à recomendação G.7 (Lei A ou µ). C4 - Modo circuito a 64 Kbit/s usado alternadamente para voz ou informação digital sem restrições Esta categoria de serviço de suporte proporciona a transferência alternada de informação de voz ou 64 Kbit/s sem restrições na mesma chamada. Esta categoria de serviço de suporte é proporcionada para permitir a utilização de terminais com múltiplas capacidades. C5 - Modo circuito a 2 x 64 Kbit/s sem restrições Esta categoria de serviço de suporte proporciona a transferência sem restrições de dois fluxos de informação de 64 Kbit/s sobre dois canais B na interface utilizador-rede. C6 - Modo circuito a 384 Kbit/s sem restrições Esta categoria de serviço de suporte proporciona a transferência sem restrições de 384 Kbit/s de informação sobre um canal H0 na interface S/T utilizador-rede. C7 - Modo circuito a 536 Kbit/s sem restrições Esta categoria de serviço de suporte proporciona a transferência sem restrições de 536 Kbit/s de informação sobre um canal H na interface S/T utilizador-rede. C8 - Modo circuito a 920 Kbit/s sem restrições Esta categoria de serviço de suporte proporciona a transferência sem restrições de 920 Kbit/s de informação sobre um canal H2 na interface S/T utilizador-rede Categorias de serviços de suporte em modo pacote São definidos actualmente as seguintes categorias de serviços de suporte em modo pacote, envolvendo comutação de pacotes: - Chamada virtual e circuito virtual permanente 2 - Comutação de pacotes sem conexão (connectionless) 3 - Sinalização do utilizador (user signalling). P - Chamada virtual e circuito virtual permanente. Esta categoria de serviço de suporte proporciona a transferência sem restrições de informação do utilizador em modo pacote sobre um circuito virtual num canal B ou D na interface S/T. Para o estabelecimento do canal B ou D são usados os protocolos de sinalização da RDIS. Para o transporte da sinalização de controlo das chamadas virtuais e da informação do utilizador será usado o protocolo X.25 no canal B ou D até ao "packet handler". Mais precisamente, no caso do canal B serão usados os protocolos X.25/L3, X.25/L2 (LAPB) e I.430/, respectivamente nos níveis 3, 2, e. No caso do canal D serão usados os protocolos X.25/L3, I.44 (LAPD) e I.430/. P2 - Comutação de pacotes sem conexão (connectionless) no canal D. Esta categoria de serviço de suporte baseia-se na utilização de datagramas, os quais são caracterizados por não requererem o estabelecimento e desligamento de chamadas virtuais. Isto é devido ao facto de os datagramas serem constituídos por tramas com um cabeçalho que contém o endereço do destinatário e toda a informação adicional necessária para permitir o seu encaminhamento até ao destinatário, sem necessidade de envio prévio de outras tramas. Mário Serafim Nunes - IST 8

23 P3 - Sinalização do utilizador (user signalling) Esta categoria de serviço de suporte destina-se a proporcionar o transporte de informação de sinalização entre equipamentos terminais dos utilizadores. Estão definidos os seguintes tipos de sinalização do utilizador (UUS) (ETSI TS 46/33 T): Serviço : permite um elemento de informação User-User no estabelecimento da chamada, numa das mensagens SETUP, ALERTING ou CONNECT e um User-User no desligamento, numa das mensagens DISCONNECT, RELEASE ou RELEASE COMPLETE. Serviço 2: permite a mensagem USER INFORMATION no estabelecimento da chamada, em ambas os sentidos. Serviço 3: permite a mensagem USER INFORMATION também na fase activa da chamada, com fluxo controlado Teleserviços Um teleserviço é um serviço de comunicação entre um utilizador e um outro utilizador ou um servidor da rede. O serviço é considerado na sua globalidade, o que inclui as funções correspondentes a todos os níveis, de a 7, do modelo de protocolos OSI. Exemplos típicos de teleserviços são o serviço telefónico, o telex, o videotexto, o teletexto, etc. O ITU-T definiu os teleserviços através de um conjunto de atributos, os quais são classificados em três grupos, com subdivisões: a) atributos de níveis ou camadas baixas - atributos de transferência de informação - atributos de acesso b) atributos de níveis ou camadas altas c) atributos gerais. Os atributos de níveis baixos incluem os atributos anteriormente definidos para os serviços de suporte (de a 9.6), subdivididos como anteriormente em atributos de transferência de informação ( a 7) e atributos de acesso (8 a 9.6). Os atributos de níveis altos incluem os seguintes novos atributos: 0. Tipo de informação do utilizador Voz (telefonia), Som, Texto, Telefax, Videotexto, Video. Protocolos da camada 4 X.224, T Protocolos da camada 5 X.225, T Protocolos da camada 6 T.400, G.7, T.6, T Resolução 200 ppi, 300 ppi, 400 ppi 3.2 Modo gráfico alfamosaico, alfageométrico, alfafotográfico 4. Protocolos da camada 7 T.60, T.500 Mário Serafim Nunes - IST 9

24 Analogamente aos serviços de suporte, estão definidos para os teleserviços um conjunto de atributos gerais, que são os seguintes: 5. Serviços suplementares 6. Qualidade de serviço 7. Possibilidades de interfuncionamento 8. Operacionais e comerciais. Os teleserviços actualmente definidos pelo ITU-T para serem suportados pela RDIS são os seguintes:. Telefonia 2. Teletexto 3. Telefax 4 4. Modo misto 5. Videotexto 6. Telex. Analisaremos em seguida os teleserviços de Telefonia e Telefax Telefonia O serviço de telefonia proporciona uma conversação bidireccional em tempo real entre utilizadores. Permite a transmissão bidireccional de um sinal de voz com uma largura de banda de 3. KHz. O sinal na interface S/T deverá ser codificado em PCM na lei A ou µ.. A informação do utilizador é transportada no canal B, sendo a sinalização transportada no canal D. Os atributos e respectivos valores do serviço de telefonia são os seguintes: Grupos de atributos Atributos do teleserviço Telefonia Valores. Modo de transferência Circuitos 2. Ritmo de transferência 64 kbit/s Atributos de 3. Possibilidades de transferência Voz Nível baixo 4. Estrutura Integridade de 8 Khz 5. Estabelecimento da comunicação A pedido 6. Simetria Bidireccional simétrica 7. Configuração da comunicação Ponto a ponto 8. Canal e ritmo de acesso B para informação do utilizador; D para sinalização 9. Protocolos de sinalização, camada I.430, I Protocolos de sinalização, camada 2 I.440/I.44 (LAPD) 9.3 Protocolos de sinalização, camada 3 I.450/I.45 (DSS) 9.4 Protocolos de informação, camada I.430/I.43, G Protocolos de informação, camada 2 n.a. 9.6 Protocolos de informação, camada 3 n.a. 0. Tipo de informação do utilizador Voz Atributos de. Protocolos da camada 4 n.a. Nível Baixo 2. Protocolos da camada 5 n.a. 3. Protocolos da camada 6 G.7 4. Protocolos da camada 7 n.a. 5. Serviços suplementares oferecidos DDI, MSN, CLIP, CLIR, CH, etc. Atributos 6. Qualidade de serviço em estudo Gerais 7. Interfuncionamento com a PSTN (R. Telefónica) 8. Aspectos operacionais e comerciais Em estudo n.a. não aplicável Mário Serafim Nunes - IST 20

25 Telefax grupo 4 O telefax é um serviço internacional permitindo aos assinantes a troca de correspondência na forma de documentos contendo informação codificada em facsimile, de modo automático através da RDIS. Os atributos e valores dos atributos do serviço telefax 4 são os seguintes, respectivamente para serviços de suporte em modo circuito (C) e serviços de suporte em modo pacote (P): Grupos de atributos Atributos do teleserviço Telefax 4 Valores. Modo de transferência C: circuito; P: pacote 2. Ritmo de transferência C: 64 kbit/s; P: menor ou igual ao ritmo do canal Atributos de 3. Possibilidades de transferência sem restrição Nível baixo 4. Estrutura C: sem estrutura; P: serviço de unidade de dados 5. Estabelecimento da comunicação C: a pedido; P: a pedido ou permanente 6. Simetria bidireccional simétrica 7. Configuração da comunicação ponto a ponto 8. Canal e ritmo de acesso B para informação do utilizador, D para sinalização 9. Protocolos de sinalização, camada I.430, I Protocolos de sinalização, camada 2 C: I.440/I.44 P: I.440/I.44, X3 9.3 Protocolos de sinalização, camada 3 C: I.450/I.45 P: I.450/I.45, X3 9.4 Protocolos de informação, camada I.430/I Protocolos de informação, camada 2 C: X.75 (SLP) P: X.25 (LAPB) 9.6 Protocolos de informação, camada 3 C: ISO 8208 P: X.25 (PLP) 0. Tipo de informação do utilizador Telefax 4 Atributos de. Protocolos da camada 4 T.70 Nível Baixo 2. Protocolos da camada 5 T Protocolos da camada 6 T.400; Resolução: 200x200; 240x240, 300x300, 400x400 ppi 4. Protocolos da camada 7 T.503, T.52, T Serviços suplementares CUG, MSN, UUS, CLIP, CLIR, COLP, COLR, DDI Atributos 6. Qualidade de serviço em estudo Gerais 7. Interfuncionamento com telefax 4 suportado em redes de dados e com a rede telefónica 8. Aspectos operacionais e comerciais em estudo (SLP - Single link protocol) PLP - Packet layer protocol) Teleserviços não normalizados Para além dos teleserviços atrás referidos, que já estão definidos, parcial ou completamente, em recomendações do ITU-T, existem muitos outros serviços que poderão ser suportados pela RDIS com base em opções nacionais. De entre os possíveis novos serviços, referem-se os seguintes: Mário Serafim Nunes - IST 2

26 - Telefonia de qualidade superior (7 KHz) - Videotelefonia - Televigilância - Videoconferência - Teleconferência audiográfica - Teleacção - Serviços de mensagens (MHS) - Serviços de comunicação entre computadores. Vários destes novos serviços estão actualmente em fase de estudo no ITU-T, esperando-se a sua normalização no próximo período de estudos Serviços suplementares Um serviço suplementar modifica ou complementa um serviço básico de telecomunicações. Consequentemente um serviço suplementar não tem existência autónoma, não podendo ser oferecido isoladamente aos utilizadores mas sim em associação com um ou vários serviços básicos. Na recomendação I.250 é definida a lista dos serviços suplementares actualmente identificados, os quais são classificados em 7 grupos diferentes, devendo-se salientar contudo que a lista apresentada não é exaustiva, continuando no ITU-T o trabalho de identificação e definição de novos serviços suplementares Serviços suplementares de Identificação de Número (I.25) São serviços suplementares que permitem facilidades adicionais relacionadas com endereços: I Marcação directa de entrada (DDI - Direct Dialling In) I Número de utilizador múltiplo (MSN - Multiple Subscriber Number) I Identificação de linha chamadora (CLIP - Calling Line Identification Presentation) I Restrição de identificação de linha chamadora (CLIR - Calling Line Identification Restriction) I Identificação de linha ligada (COLP - Connected Line Identification Presentation) I Restrição de identificação de linha ligada (COLR - Connected Line Identification Restriction) I Identificação de chamada mal intencionada (MCI - Malicious Call Identification) I Sub-endereçamento (SUB - Sub-addressing) Serviços suplementares de Oferta de Chamadas (I.252) São serviços suplementares que permitem efectuar operações de redireccionamento de chamadas: I Transferência de chamadas (CT - Call Transfer) I Redireccionamento se ocupado (CFB - Call Forwarding Busy) I Redireccionamento se não responder (CFNR - Call Forwarding No Reply) I Redireccionamento incondicional (CFU - Call Forwarding Unconditional) I Desvio de chamadas (CD - Call Deflection) I Pesquisa de linha (LH - Line Hunting) Serviços suplementares de finalização de chamadas (I.253) São serviços suplementares de controlo de estabelecimento de chamadas: I Chamadas em espera (CW - Call Waiting) I Chamada parqueada (CH - Call Hold) Mário Serafim Nunes - IST 22

27 Serviços suplementares multi-utilizador (I.254) São serviços suplementares de controlo de chamadas envolvendo vários interlocutores: I Chamada de conferência (CONF - Conference Calling) I Conferência tripartida (3PTY - Three Party Service) Serviços suplementares de comunidade de interesses (I.255) São serviços suplementares que permitem a definição de atributos a grupos de utilizadores: I Grupo fechado de utilizadores (CUG - Closed User Group) I Plano de numeração privado (PNP - Private Numbering Plane) Serviços suplementares de taxação (I.256) São serviços suplementares relacionados com a contabilização de custos de chamadas: I Chamada com cartão de crédito (CRED - Credit Card Calling) I Aviso de taxação (AOC - Advice of Charge) I Taxação no destinatário (REV - Reverse Charging) Serviços suplementares de transferência de informação adicional (I.257) São serviços suplementares que permitem definir formas adicionais de transferência de informação: I Sinalização utilizador a utilizador (UUS - User-to-User Signalling) Sinalização associada aos serviços suplementares Relativamente aos métodos de sinalização associados aos serviços suplementares, a recomendação Q.932 define três métodos, a serem usados em terminais com diferentes graus de funcionalidade: - Protocolo de teclado (Keypad protocol) - Protocolo de gestão de teclas de função (Feature key management protocol) - Protocolo funcional (Functional protocol). O protocolo de teclado destina-se a ser usado em terminais simples, sendo os serviços suplementares solicitados através da digitação de uma sequência de teclas do terminal, as quais são transmitidas para a entidade de sinalização da central de comutação no elemento de informação "Keypad", que será descrito mais adiante. Este método tem a vantagem de não requerer que o terminal disponha de quaisquer capacidades específicas relacionadas com os serviços suplementares, uma vez que a activação dos serviços suplementares é feita pelo utilizador através do teclado normal. Consequentemente, é possível acrescentar novos serviços ou alterar os procedimentos de activação dos serviços existentes sem que para tal seja necessário modificar os terminais. O protocolo de gestão de teclas de função é análogo ao protocolo anterior, diferindo apenas no facto de o serviço suplementar ser activado através de uma tecla de função específica, a qual determina univocamente o serviço pretendido. Este protocolo utiliza o elemento de informação "Feature activation" e "Feature indication" para comunicação com a entidade de sinalização da central. Este método de sinalização foi eliminado como opção de sinalização de serviços suplementares pelo ETSI, não sendo portanto utilizado na Europa. O protocolo funcional é baseado na utilização do elemento de informação Facility, sendo utilizado em terminais funcionalmente mais complexos, aos quais é requerido um conhecimento do serviço suplementar e dos respectivos procedimentos de activação e desactivação. A principal vantagem deste protocolo é o de permitir a invocação automática dos serviços suplementares, sem requerer a intervenção do utilizador. Mário Serafim Nunes - IST 23

28 4. INTERFACES FÍSICAS UTILIZADOR-REDE Como vimos no capítulo 2, em RDIS são definidas apenas duas interfaces de acesso do utilizador à rede, respectivamente a interface básica e a interface de ritmo primário. A especificação do nível físico da interface de acesso básico é feita na recomendação I.430 e a de ritmo primário é feita na recomendação I Interface de acesso básico As características físicas da interface utilizador-rede (interface S) foram definidas de modo a garantir um conjunto de requisitos que tornassem a sua instalação fácil e versátil num largo espectro de aplicações, desde o ambiente doméstico ao de uma grande empresa. Assim e tal como na telefonia analógica, os requisitos que orientaram a especificação da interface utilizador-rede RDIS ao nível foram: i) possibilidade de pôr vários terminais em paralelo de modo passivo (ausência de electrónica na tomada) ii) iii) iv) distâncias de ligação dos terminais compatíveis com as necessidades do parque das instalações dos assinantes alimentação dos terminais através da interface possibilidade de garantir a continuidade do serviço pela empresa operadora independentemente da rede de energia v) rentabilização, na medida do possível, das cablagens existentes Configurações físicas de terminais São definidos na recomendação I.430 os seguintes tipos de configurações de terminais: i) Configuração ponto a ponto com um único terminal e uma distância máxima de Km. ii) Configuração em bus passivo com vários terminais distribuídos ao longo do bus, com um comprimento máximo de 200 metros. iii) Configuração em bus passivo com vários terminais concentrados na parte terminal do bus, com um comprimento até 500 metros. A configuração ponto a ponto (Figura 4.) é constituída por um único terminal ligado ao NT ou NT2 através de dois pares de condutores, cada um dos quais transmite num sentido. O factor que limita o comprimento nesta configuração é a atenuação nos condutores, a qual não deverá ser superior a 6 db a 96 khz, o que corresponde a aproximadamente Km para um cabo entrançado usual. TE Km S Figura 4. - Configuração ponto a ponto NT Na configuração em bus passivo (Figura 4.2) há vários terminais ligados ao longo do bus. A causa principal da limitação da dimensão do bus nesta configuração é o tempo de propagação ao longo do bus ("round trip delay"), devido ao desfasamento de transmissão dos vários terminais. Sabendo-se que o ritmo de transmissão no bus é de 92 Kbit/s, a que corresponde um período aproximado de 5 us, o tempo de propagação no bus é limitado a uma fracção desse tempo, da ordem de 2 us ida e volta, o que corresponde a um comprimento aproximado de 200 metros para um cabo de impedância de 50 Ohm. Mário Serafim Nunes - IST 24

29 TEa TEb TEc Figura Configuração em bus passivo S NT O número máximo de terminais na configuração em bus passivo é fixado em 8 a fim de limitar a desadaptação de impedância que poderá ser trazida por uma concentração de terminais ligados a uma só tomada e a atenuação introduzida pelos terminais (0,25 db por terminal). O comprimento do cordão de ligação do terminal à tomada de bus é limitado a 0 m igualmente para limitar a desadaptação de impedância. A configuração híbrida, conhecida por bus passivo longo ("extended bus"), representada na figura 4.3, é uma combinação das duas configurações precedentes, caracterizada pela existência de vários terminais concentrados perto da extremidade do bus. Um exemplo típico para esta configuração é a de quatro terminais repartidos por uma distância de 40 metros, correspondente a um tempo de propagação de 0,8 us de ida e volta, e em que o terminal mais afastado de NT está a uma distância de 500 m. TEb TEa 500 m S NT TEc Figura Configuração em bus passivo longo Ligações funcionais As ligações funcionais na interface S designam as interacções entre os TE e o NT. Estas interacções vão para além do simples transporte de dados, incluindo também funções de gestão da interface e de sincronização. Para todas estas funções dispöe-se de um débito na interface superior aos 44 Kbit/s de dados do utilizador, num total de 92 Kbit/s. As ligações funcionais da interface são assim de dois tipos: - transporte de dados - gestão da interface. Ligações funcionais de transporte de dados: - Canais B e B2; são os canais de 64 Kbit/s bidireccionais. São estabelecidos em modo circuito, o que significa que um canal é atribuído a um terminal e a um só para a duração da sua comunicação; - Canal D; é um canal de 6 Kbit/s bidireccional gerido em modo de comutação de pacotes, partilhado por todos os terminais da configuração multiponto. Ligações funcionais de gestão da interface: - Função de resolução de conflito de acesso ao canal D: é gerida através do bit E que é um canal de 6 Kbit/s no sentido NT - TEs que transporta o eco do canal D transmitido pelos terminais e emitido de novo pelo NT para os terminais para confirmação da informação recebida. - Função de sincronização: os terminais são sincronizados pelo NT aos níveis de bit e de trama. O relógio de bit (92 Kbit/s) está embebido no sinal e permite a recuperação de dados. O relógio de trama (4 Kbit/s) é transportado pelos pares de bits F/L e Fa/N. Este sincronismo permite assegurar a multiplexagem física dos vários canais da interface, de dados (B, B2 e D) e de gestão. Mário Serafim Nunes - IST 25

30 - Função de activação/desactivação. Esta função permite diminuir o consumo de energia pondo o NT e os TE em repouso quando não houver qualquer comunicação em curso no bus passivo, designado normalmente por bus S. Esta função é baseada no bit A emitido pelo NT e utiliza procedimentos de activação e desactivação definidos na recomendação I Função de alimentação. Esta função permite a transferência de energia através da interface, em geral do NT para os terminais para telealimentação dos telefones Alimentação dos terminais A configuração de referência para a alimentação do equipamento terminal é baseada num conector de 8 pinos, em que no entanto só os 4 pinos centrais (c, d, e, f) são obrigatórios, sendo os restantes opcionais, tal como se mostra na figura 4.4. Fonte 3 a b c + a b c Receptor d e - - d e + - Fonte f + f Receptor 2 g h g h Fonte 2 TE NT Figura Ligação física do Terminal ao NT ou NT2 Apesar de serem referidas 3 fontes de energia na configuração de referência, apenas a fonte é obrigatória, podendo esta ser alimentada localmente ou retirar a sua energia a partir da rede para alimentação do próprio NT e do equipamento terminal. A saida da fonte deverá apresentar uma tensão de 40 Volt (+5% / -5%) ao fornecer Watt de potência em condições normais de funcionamento, ou ao fornecer 420 mw em condições de potência reduzida Codificação e estrutura da trama física A principal função da interface básica RDIS é a transmissão multiplexada de dois canais B de 64 kbit/s e de um canal D de 6 kbit/s. A capacidade de transmissão da linha é de 92 kbit/s distribuídos por: B 64 kbit/s B2 64 kbit/s D 6 kbit/s Soma 2B+D 44 kbit/s Controlo e sincronização 48 kbit/s Total 92 kbit/s O código de linha utilizado no bus S em ambas as direcções é um código "pseudo ternário" AMI (Amplitude Mark Inversion) com as seguintes características: "" lógico: ausência de tensão. "0" lógico: sinal com polaridade positiva ( 0+ ) ou sinal com polaridade negativa ( 0- ) Mário Serafim Nunes - IST 26

31 A atribuição da polaridade ao zero lógico é feita alternadamente, (0+, 0-) para garantir a estabilização do nível DC da linha. Existem no entanto violações à regra anterior para efeitos de alinhamento de trama (violação AMI), que são corrigidos pela inserção na trama de bits de equilíbrio (bits L) destinados a repôr a paridade de zeros na linha. Na figura 4.5 apresenta-se um exemplo de codificação na interface S, sendo este código aplicado em ambos os sentidos de transmissão Volt Figura Codificação de linha no bus S Uma vez que os vários terminais estão sincronizados entre si ao nível do bit através do NT, a emissão simultânea de um sinal da mesma polaridade por todos os terminais será lida sem erro pelo NT. Contudo, no caso de transmissão de sinais diferentes, é realizada a soma algébrica dos sinais, como se mostra na figura 4.6. Terminal A Volt Terminal B Volt Sinal no bus Volt Figura Acesso simultâneo ao bus S Como se pode observar, se a emissão de zeros com polaridades opostas for evitada, o bus realiza a função lógica "E", isto é, se um dos terminais emitir um zero, o resultado no bus será zero. Na figura 4.7 apresenta-se as estruturas das tramas da interface S/T de acesso básico, no sentido NT-TE e no sentido inverso, podendo constatar-se que há um desfasamento de dois bits entre ambas. NT -> TE: 48 bits / 250 us 0 D L F L B B B B B B B B E D A Fa N B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 E D M BBBBBBBB E D S B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 E D L F L 0 TE -> NT: 0 0 Offset 2 bits D L F L B B B B B B B B L D L Fa L B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 L D L BBBBBBBB L D L B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 L D L F F - Bit de sincronismo de início de trama N\ - Bit de sincronismo N\ = Fa L - Bit de equilíbrio de corrente contínua B - Bit do canal B D - Bit do canal D B2 - Bit do canal B2 E - Bit de eco do canal D (NT -> TE) A - Bit de activação (NT -> TE) Fa - Bit auxiliar de sincronismo de trama S - reservado M - Bit de multitrama Figura Estrutura da trama de acesso básico Mário Serafim Nunes - IST 27

32 As tramas são periódicas e têm um comprimento de 48 bits e uma duração de 250 us, a que corresponde a frequência de 4 mil tramas por segundo. A composição da trama é a seguinte: 6 bits canal B, 6 bits canal B2, 4 bits canal D e 2 bits de controlo. O primeiro bit da trama (F - Frame synchronization), é o bit de sincronização da trama, o qual é sempre um zero lógico caracterizado por introduzir uma violação de polaridade, o que significa que este bit tem a mesma polaridade do anterior, violando a regra de alternância da polaridade do código AMI. Esta inversão de polaridade é utilizada para facilitar no receptor a detecção do início de trama, tendo contudo o inconveniente de alterar o equilíbrio em componente contínua, razão pela qual este bit é acompanhado por um bit L de equilíbrio da componente contínua. Na figura 4.8 apresenta-se com detalhe o mecanismo de sincronização de trama, exemplificando-se duas situações, a primeira em que o último 0 da trama anterior foi negativo e a segunda em que o último 0 da trama anterior foi positivo. 0 L F L B Bx/Fa 0 Volt Caso em que o último 0 da trama anterior foi negativo 0 L F L B Bx/Fa 0 Volt Caso em que o último 0 da trama anterior foi positivo Figura 4.8 Detalhe de sincronização de trama de acesso básico RDIS Existe um outro bit Fa, na posição 4, com funções auxiliares de sincronização de trama, introduzindo este bit uma segunda violação de polaridade na trama. A trama enviada pelo terminal possui dez bits de equilíbrio L, um após o bit de alinhamento de trama, um após cada grupo de bits de um canal e um após o bit auxiliar de sincronização de trama. A trama enviada pela rede possui dois bits de equilíbrio, um após o bit de alinhamento de trama e outro no fim da trama. Esta trama possui ainda quatro bits E no sentido NT-TE que ecoam o valor do canal D da trama recebida do utente. Estes bits servem para efeitos de controlo do canal D em modo de operação multiponto. O bit A é utilizado para procedimentos de activação do bus, existindo também apenas no sentido NT-TE. O bit S, que existe na trama de NT para TE, está reservado para uso futuro. Existe ainda um bit M nesta trama, para sincronização de multitrama, de utilização opcional. Como referido anteriormente, as temporizações de bit e de trama do terminal são sincronizadas pelo sinal recebido da rede, sendo a transmissão do terminal igualmente sincronizada pela trama recebida da rede Activação e desactivação da interface S0 O procedimento de desactivação permite a equipamentos TE e NT serem colocados num estado de baixo consumo quando não existirem chamadas. O procedimento de activação permite a equipamentos TE e NT serem recolocados no modo de consumo normal. Relativamente à activação e desactivação, a recomendação I.430 inclui tabelas e diagramas SDL descritivos dos referidos procedimentos. Os estados do equipamento terminal relativamente aos procedimentos de activação e desactivação são os seguintes: F - TE desligado F2 - TE foi ligado mas ainda não determinou o tipo de sinal, se existir algum, que está a receber. F3 - Estado inactivo, isto é, nem NT nem TE estão a transmitir. F4 - O TE requere inicialização da activação, transmite sinal Info. F5 - O TE recebeu um sinal como resposta a Info e aguarda identificação do mesmo. Mário Serafim Nunes - IST 28

33 F6 - O TE identificou o sinal de activação do NT (Info 2), passa a transmitir Info 3 e aguarda Info 4. F7 - Estado activo normal. Transmissão de tramas normais em ambos os sentidos. F8 - TE perdeu a sincronização da trama e aguarda ressincronização pela recepção de Info 2 ou Info 4, ou desactivação pela recepção de Info 0. Os estados da rede relativamente aos procedimentos de activação e desactivação são os seguintes: G - Estado inactivo, o NT não transmite G2 - Estado parcialmente activo, NT envia Info 2. G3 - Estado activo normal da parte da rede; o TE pode ou não estar activo. Quando o TE cessa transmissão, a manutenção é da responsabilidade de níveis mais elevados do protocolo. G4 - A rede deseja desactivar, e espera que um temporizador expire ou a recepção de Info 0, para passar para o estado inactivo. No decurso dos procedimentos de activação e desactivação são trocados sinais entre o TE e o NT designados por Info 0 a 4, com o seguinte significado: Info 0 - Sinal nulo Info - Sinal de activação do terminal Info 2 - Trama de activação da rede (com bit A a zero) Info 3 - Trama normal de transmissão do terminal Info 4 - Trama normal de transmissão da rede. Analisamos em seguida a sequência de sinais trocados entre TE e NT no decurso da activação dos terminais, como se mostra na tabela 4.2. Info 0 NT -> TE Sinal nulo TE -> NT Sinal nulo Info Info 2 Info 3 Info 4 Tramas com bits B=D=E=0 e A=0 Trama normal (com A=) 0 0 Trama normal Tabela Sequência de activação do terminal no bus So Na situação inicial não há sinal no bus, o que corresponde ao Info 0 na tabela anterior. O terminal inicia a activação do bus enviando continuamente uma sequência de 2 zeros seguida de 6 uns, o que corresponde ao sinal Info. A rede responde com o envio de uma trama completa, designada Info 2, caracterizada por ter todos os bits B e D a zero, o que corresponde ao máximo número de impulsos activos na linha, permitindo uma mais rápida sincronização do relógio do terminal. Para distinguir esta trama de uma trama normal, o bit A de activação é colocado a 0. Após se ter sincronizado, o terminal inicia o envio de uma trama normal, correspondente à situação Info 3. Mário Serafim Nunes - IST 29

34 A rede responde com uma trama também normal, Info 4, já com o bit A com o valor lógico, estando a partir desse momento o bus no estado activo. A sequência de desactivação só pode ser iniciada pela rede, o que acontece quando a rede constatar que os terminais estão todos inactivos por um período de tempo superior ao previamente determinado na configuração da central Controlo de acesso ao canal D Numa configuração ponto a multiponto deve existir um mecanismo que assegure que o acesso à rede seja feito de modo equitativo para os diversos terminais ligados no bus e que garanta que a transmissão de cada um deles não seja alterada pelas tentativas de transmissão dos outros. Para tal é necessário um procedimento de acesso ao canal D destinado a controlar o acesso a este canal pelos vários terminais ligados em modo multiponto no bus, sendo também válido para o modo de operação ponto a ponto. O mecanismo de resolução de conflitos adoptado no bus S, denominado CSMA-CR (Carrier Sense Multiple Access - Contention Resolution) baseia-se nas seguintes características: - os terminais podem monitorar o canal D do TE para o NT através do canal E de eco - o bus realiza a função E lógico entre a informação emitida pelos vários terminais - o terminal deve enviar " lógico" no canal D quando não tem tramas de nível 2 para enviar. A implementação deste procedimento pressupöe ainda que no nível 2 se cumprem as seguintes especificações: - utilização de flags de abertura e de fecho de trama com o formato "00", de acordo com o protocolo HDLC (ver 5.2) - existência de inserção de zeros de modo a evitar simulação de flags. A aplicação dos princípios seguintes permite regular os conflitos de acesso ao canal D: - antes de emitir uma trama HDLC (nível 2) cada terminal deve verificar se o canal está livre. O canal D é considerado livre se pelo menos x bits consecutivos a forem detectados. O número x depende da prioridade do terminal - durante a emissão um terminal deve comparar cada bit emitido com o valor efectivamente recebido no NT e ecoado através do bit E. Deve parar de transmitir logo que detecte uma diferença entre o valor emitido no canal D e o valor recebido no canal E. Na figura 4.9 exemplifica-se a tentativa de acesso ao bus de 3 terminais, em que os terminais B e C abandonam sucessivamente o bus, ficando apenas o terminal A a emitir. Terminal A Volt Terminal B 0 0 x 0 Volt Terminal C y 0 Volt Sinal no bus Volt Figura Exemplo de resolução de conflitos no bus S Mário Serafim Nunes - IST 30

35 No instante x o terminal B emitiu um enquanto os outros dois emitiram 0, pelo que o bit E é 0, o que implica o abandono do bus pelo terminal B. No instante y o mesmo acontece com o terminal C, pelo que só fica a emitir o terminal A, que não detectou qualquer erro na transmissão. Considerando que os dois primeiros campos das tramas HDLC emitidas pelos vários terminais são a Flag e o Endereço e que a Flag é igual para todos, é em geral no campo de endereço que a resolução de conflito de acesso ao bus é efectuada. Este facto beneficia os terminais com zeros nos bits de menor peso, criando um factor adicional de prioridade em caso de acesso simultâneo ao bus. O mecanismo básico de prioridade de acesso ao canal D, cujo objectivo fundamental é assegurar uma equitativa oportunidade de acesso ao canal D pelos vários terminais, é baseado na alteração dinâmica do número de uns lógicos consecutivos que o terminal deve detectar para decidir que o canal está livre. São definidas duas classes de prioridades de terminais, e 2, com os seguintes valores de uns consecutivos para acesso ao bus: X = 8 (Classe - alta prioridade) X = 0 (Classe 2 - baixa prioridade) Na figura 4.0 apresenta-se um diagrama SDL de acesso ao canal D no bus S. Faz-se notar que o número mínimo de uns consecutivos, 8, da classe mais prioritária nunca pode ocorrer durante a transmissão de uma trama, uma vez que estas são baseadas em HDLC e neste protocolo o número máximo de uns consecutivos é limitado a um número inferior, sendo de 6 bits nas flags e de 5 bits no interior das tramas. A classe de prioridade de uma determinada trama pode ser uma característica do terminal, definida por hardware, ou ser passada como parâmetro do nível 2 para o nível na primitiva PH-Data Request. Atribui-se a classe de prioridade, mais elevada, às tramas de sinalização e prioridade 2 a todas as outras tramas, dando-se prioridade à sinalização relativamente a todos os outros tipos de informação. Para garantir que dentro de uma dada classe todos os terminais tenham igualdade de oportunidades de acesso ao canal D, a sua prioridade é baixada após a transmissão com sucesso de uma trama, só voltando ao estado original de prioridade quando detectar que o bus está livre, ou seja, quando detectar que foi atingido o número de uns consecutivos correspondente ao seu estado actual. Mário Serafim Nunes - IST 3

36 Espera acesso ao bus X = 8 X2 =0 F = 0 Envio de trama ESPERA 2 C = 0 ESPERA Bit E recebido N E = S S C = N C = C + N Enviar trama Prioridade 2 i= i=2 C >= X S F = X = 8 (Sobe prioridade ) Bit E recebido D N D = E S Mais bits N S se i= X=9 Envia próximo se i=2 X2= bit de dados D (Baixa prioridade ou 2) D - bit do canal D E - bit do canal de eco de D F - indicador de trama pendente C - contador de número de uns consecutivos no canal de eco de D C >= X2 N X - limiar para a classe de prioridade S X2 - limiar para a classe de prioridade 2 X2 = 0 (Sobe prioridade 2) i - indicador de classe de prioridade N F = S (Tem trama para enviar?) N C >= Xi S Envia o bit de dados D Figura Diagrama SDL de acesso ao canal D no bus S0. Assim, o número C de uns consecutivos que o terminal deve detectar para poder iniciar a transmissão são os seguintes: C = 8 (Classe, nível alto) C = 9 (Classe, nível baixo) C =0 (Classe 2, nível alto) C = (Classe 2, nível baixo) Um terminal encontra-se no nível alto de uma dada classe quando ainda não transmitiu nenhuma trama dessa classe. Após a transmissão de uma trama, o terminal passa para o nível baixo. Assim que o terminal detecta que ocorreu no bus um número consecutivo de uns igual ou superior à sua classe actual, regressa ao nível alto Interface U de transmissão A interface U situa-se entre o NT e a central pública. Esta interface não foi objecto de normalização pelo ITU- T devido ao facto de ser fortemente dependente da tecnologia de transmissão utilizada, existindo contudo Mário Serafim Nunes - IST 32

37 actualmente a tendência para a normalização de um número restrito de técnicas de transmissão, a aplicar a nível nacional. De modo análogo à interface S, são definidas várias ligações funcionais nesta interface, a saber: - transmissão do canal B de 64 Kbit/s - transmissão do canal B2 de 64 Kbit/s - transmissão do canal D de 6 Kbit/s - sincronização de trama - sincronização de bit - alimentação remota - controlo da linha - mensagens de erro de código - activação - desactivação. Situando-se a interface U no ponto de interligação com a central pública, foi considerado muito importante do ponto de vista económico que esta interface fosse a dois fios, com vista a poder ser reutilizada a rede de cabos da rede analógica já existente. Isto requer a transmissão de ritmos da ordem de 200 Kbit/s full-duplex sobre pares metálicos utilizados na rede telefónica analógica, o que é um objectivo muito difícil de atingir, por um conjunto de razões de que se destacam: - a distância entre o utilizador e a central é elevada, podendo atingir os 6 a 8 Km - as atenuações são elevadas devido ao elevado ritmo de transmissão e às características dos condutores - a linha de assinante é em geral constituída por troços com características diferentes, nomeadamente de diâmetro dos condutores, isolamento, etc, o que provoca reflexões do sinal nas junções entre troços - podem existir derivações em aberto, as quais introduzem fortes alterações de impedância da linha e consequentes atenuações adicionais - os cabos têm um elevado número de pares e mau isolamento entre pares, o que provoca aumento de atenuação e aumento da diafonia entre pares - há por vezes infiltrações de água nos cabos, o que provoca atenuações e diafonia suplementares - os cabos não foram dimensionados para utilização em frequências tão elevadas, o que implica fortes atenuações nestas frequências. Para conseguir transmitir os sinais digitais necessários à RDIS foi necessário desenvolver novas técnicas de transmissão e recuperação de sinais, bem como a pesquisa dos códigos de linha mais adequados para a situação em causa. Foram estudadas e desenvolvidas inúmeras técnicas de transmissão bidireccional a dois fios, tendo sido seleccionadas actualmente duas técnicas básicas, a saber: - "Time Compressed Multiplexing" (TCM) ou Ping-Pong - Cancelamento de eco Tecnologia TCM A tecnologia TCM ou ping-pong é de implementação relativamente simples, baseando-se na transmissão alternada de tramas num sentido e no outro da interface, sobre um único par de fios, tal como se indica no diagrama de blocos da figura 4.. Mário Serafim Nunes - IST 33

38 Entrada de dados Transmissão Transmissão Saída de dados Controlo Recepção Linha de assinantte ( 2 fios) Controlo Recepção Figura 4. - "Time compressed multiplexing" / ping-pong Esta técnica funciona como a emulação de uma ligação full-duplex à custa de duas ligações half-duplex que se alternam no tempo a um ritmo elevado. Assim, como se pode observar na figura 4., no instante T0 é iniciada a transmissão de uma trama no sentido do utilizador para a central, isto é de NT para LT, a qual começa a chegar a LT no instante T devido ao tempo de propagação Tp na linha de transmissão (Tp = T - T0). Transmissão de NT para LT: NT T0 T2 T8 Trama LT T T3 T9 Transmissão de LT para NT: LT T4 T6 NT T5 T7 Figura 4. - Transmissão de tramas em TCM / ping-pong A transmissão de uma trama no sentido inverso, de LT para NT, só pode ser iniciada após a completa recepção da trama de NT para LT, isto é, após T3 de acordo com a figura anterior. Define-se tempo de guarda Tg, como o intervalo que é necessário esperar antes de iniciar a transmissão de uma nova trama (Tg = T4 - T3), para evitar ecos e interferências com a trama acabada de receber no sentido inverso. Assim, em cada instante as tramas só estão a ser transmitidas num único sentido, conseguindo-se a bidireccionalidade da comunicação à custa da alternância da comunicação nos dois sentidos, a um ritmo superior ao dobro do ritmo individual em cada sentido, levando em consideração o tempo de propagação e o tempo de guarda. O principal inconveniente desta tecnologia reside precisamente no facto de os ritmos de transmissão na linha serem muito elevados, da ordem dos Kbit/s, o que provoca uma atenuação muito elevada e portanto comprimentos máximos permitidos para a linha relativamente baixos, actualmente da ordem dos 2 a 3 Km Tecnologia de Cancelamento de Eco A tecnologia de cancelamento de eco é baseada na transmissão bidireccional simultânea a dois fios, com cancelamento automático do eco recebido, o qual é extraído do sinal recebido, através de filtros digitais adaptativos baseados em circuitos VLSI, tal como se mostra na figura 4.3. Mário Serafim Nunes - IST 34

39 Entrada de dados Transmissão De Filtro digital (VLSI) Híbrido Linha de assinante (2 fios) Saída de dados Recepção - Diminuidor + Dr NT / LT Figura Tecnologia de cancelamento de eco O sinal Dr recebido da linha após separação, através do híbrido H, do sinal De transmitido, é constituído por várias componentes sobrepostas ao sinal emitido pela central remota, a saber: - sobreposição de uma fracção do sinal emitido localmente, De, devido a imperfeições do circuito híbrido - ecos múltiplos do sinal emitido localmente, o qual sofre reflexões em vários pontos ao longo da linha e na sua terminação - ruído proveniente de outros sistemas eléctricos, de diafonia com outras linhas e de ruído térmico - interferência intersimbólica resultante do espalhamento dos impulsos em alta frequência provocados pelo mau comportamento da linha em alta frequência. Devido ao elevado comprimento da linha de transmissão, o sinal recebido sofre uma forte atenuação, que pode atingir os 40 a 50 db, podendo ser consideravelmente inferior às outras componentes de eco e de ruído, o que mostra a dificuldade de implementação desta técnica. O filtro digital referido na figura anterior procura eliminar os ecos e o ruído recebidos juntamente com o sinal, bem como as interferências intersimbólicas. Outro factor que ainda torna mais difícil a recuperação do sinal é devido ao facto de as características eléctricas da linha de transmissão não serem fixas, variando constantemente devido a alterações térmicas e atmosféricas, interferências electromagnéticas de máquinas de indução, linhas de transmissão de energia, etc. Assim, os filtros digitais terão de ser adaptativos, monitorando constantemente as características das linhas, procurando em cada instante eliminar o mais possível o ruído, ecos e interferência intersimbólica do sinal recebido. Esta tecnologia, embora de implementação mais complexa que a anterior, está actualmente a ser preferida devido ao facto de permitir um maior comprimento de linha, da ordem dos 6 a 7 Km, o que é devido entre outros facores ao facto de permitir um ritmo em linha aproximadamente metade da tecnologia TCM Códigos de linha na interface U Sabendo-se que a atenuação em linhas de transmissão cresce aproximadamente com a raiz quadrada da frequência, procura-se diminuir o ritmo de transmissão na linha através da utilização de códigos ternários ou quaternários, em vez dos códigos binários ou pseudo-ternários habitualmente utilizados noutras aplicações. Como vimos anteriormente, o código utilizado na interface S0 é o código AMI, o qual também é utilizado nos sistemas de transmissão PCM de primeira hierarquia, na sua versão HDB3 (High Density Bipolar 3). Estes códigos, embora adequados para utilização em linhas de transmissão digital, não são optimizados relativamente à ocupação de frequência da linha, pois são códigos pseudo-ternários, isto é, são códigos que apesar de terem três níveis eléctricos, só têm dois valores lógicos, o que significa que cada símbolo apenas contém um bit de informação. Há outros códigos que apresentam uma melhor eficiência de utilização da largura de banda da linha, o que é de particular importância na caso da interface U devido à forte atenuação em frequência das linhas utilizadas. Esses códigos utilizam três ou quatro níveis lógicos, pelo que são chamados ternários ou quaternários, respectivamente. Estes códigos são ainda designados como "códigos de bloco" devido ao facto de concentrarem vários símbolos (ternários ou quaternários) que constituem as palavras válidas do código, às quais se fazem corresponder palavras binárias adequadas. Mário Serafim Nunes - IST 35

40 Os códigos de bloco actualmente mais utilizados na interface U são os seguintes: - 4B3T Código ternário: 4 bits convertidos em 3 sinais ternários, com uma compressão de 25% - 2BQ Código quaternário: 2 bits convertidos em sinal quaternário, com uma compressão de 50% Na tabela 4.3 apresenta-se um exemplo de codificação no código 4B3T, em que se pode verificar que a cada conjunto de 4 símbolos binários (4B) corresponde um conjunto de 3 símbolos ternários (3T). Palavra binária Palavra ternária : : Tabela Exemplo de codificação no código 4B3T Verifica-se assim uma redução do ritmo em baud, isto é da taxa de símbolos na linha, de 4 para 3, o que significa uma redução para 75%. Deste modo, para um ritmo original de 60 Kbit/s no código AMI, teremos no código 4B3T um ritmo de 20 Kbaud, o que implica uma equivalente redução da largura de banda do sinal. Outra vantagem da utilização dos códigos de bloco, ternários ou quaternários é a subutilização do espaço de codificação. Neste código, como com três símbolos ternários é possível codificar 27 palavras diferentes e só são utilizadas 6 combinações para codificar 6 palavras binárias de 4 bits, a selecção dos códigos ternários a utilizar fica muito flexível, podendo utilizar-se as palavras que ofereçam a maior imunidade ao ruído, menor interferência intersimbólica e maior facilidade de extracção de relógio, para além de permitir ainda a detecção de erros de transmissão se forem recebidas combinações não permitidas. Estes códigos permitem ainda a utilização de combinações especiais para sincronização de trama e para compensação da componente contínua na linha. Na tabela 4.4 apresenta-se um exemplo de codificação no código 2BQ, em que se pode verificar que a cada conjunto de 2 símbolos binários (2B) corresponde um símbolo quaternário (Q). Palavra binária Palavra quaternária Tabela 4.4- Exemplo de codificação no código 2BQ Verifica-se neste código uma redução do ritmo em baud de 50%, o que significa que para um ritmo original de 60 Kbit/s no código AMI, teremos no código 2BQ um ritmo de 80 Kbaud, o que implica uma redução para metade da largura de banda do sinal. Este código, já adoptado nos EUA, está a ser adoptado também por vários paises europeus, fazendo antever que vai ser o código de linha mais utilizado na interface U. Mário Serafim Nunes - IST 36

41 Na figura 4.4 exemplifica-se a codificação nos códigos binário (NRZ - Non Return to Zero), AMI, 4B3T e 2BQ para a mesma sequência binária. NRZ Kbit/s AMI Kbaud 4B3T Kbaud +3 2BQ Kbaud -3 Figura Comparação dos códigos NRZ, AMI, 4B3T e 2BQ Na recomendação G.96 são definidas em apêndice as características eléctricas de vários códigos de linha a utilizar na interface U: i) MMS43 (Modified Monitoring State Code). Código do tipo 4B3T ii) 2BQ iii) AMI com cancelamento de eco iv) AMI com TCM v) BIFASE com cancelamento de eco vi) SU32 (Substitutional 3B2T) com cancelamento de eco. 4.6 Interface de acesso primário As especificações da interface de ritmo primário de acesso baseiam-se nas especificações actualmente existentes para os equipamentos de transmissão digital de primeira hierarquia das redes públicas, os quais têm o ritmo de 2,048 Mbit/s em todos os paises europeus e no Brasil e o ritmo de,544 Mbit/s na América do Norte e Japão. A interface utilizador-rede de acesso primário possui apenas a configuração ponto a ponto, com dois circuitos independentes, um para cada sentido. Embora conceptualmente a interface de ritmo primário possa existir no ponto de referência S, a sua aplicação típica é no ponto de referência T, por exemplo para interligação de um PPCA à rede pública. Não existem na interface primária os procedimentos de activação e desactivação, devendo portanto a interface estar permanentemente activa, com sinal eléctrico aplicado. O comprimento máximo da ligação à central pública sem repetidores é de,5 Km a 2 Km, dependendo das características dos cabos utilizados e do nível de ruído existente. A interface primária de,544 Mbit/s utilizada nos EUA é constituída por 23 canais B de 64 Kbit/s e um canal D também de 64 Kbit/s, sendo a sua estrutura a indicada na figura 4.5. Mário Serafim Nunes - IST 37

42 93 bits / 25 us F Slot 0 Slot... Slot Figura Estrutura da trama física de acesso primário de,544 Mbit/s O bit F é utilizado para sincronismo e monitorização da trama, a que se seguem 24 "slots" (Slot 0 a Slot 23), que constituem 24 canais de 64 Kbit/s cada. O slot 0 é utilizado para transporte do canal D e os restantes slots são utilizados como canais B. A interface primária de 2,048 Mbit/s utilizada na Europa e Brasil é constituída por 30 canais B de 64 Kbit/s e um canal D também de 64 Kbit/s, sendo a sua estrutura a indicada na figura bits / 25 us Slot 0 Slot... Slot Figura Estrutura da trama física de acesso primário de 2,048 Mbit/s Esta interface é constituída por 32 "slots" (Slot 0 a Slot 3), correspondentes a 32 canais de 64 Kbit/s cada. O slot 0 é utilizado para sincronismo e monitorização da trama, de acordo com a recomendação G.704. O slot 6 é utilizado para transporte do canal D e os restantes slots ( a 5 e 7 a 3) são utilizados como canais B. Os canais actualmente normalizados que podem existir em interfaces primárias são os seguintes: - Canal B - 64 kbit/s - Canal D - 64 Kbit/s - Canal H0-384 Kbit/s (6B) - Canal H Kbit/s (24B) - Canal H2-920 Kbit/s (30B) Como se pode constatar, o canal H2 só pode ser transportado na interface primária de 2,048 Mbit/s, enquanto que o canal H pode ser transportado em ambas as interfaces primárias. Relativamente aos canais H0, estes podem ser transportados em ambas as interfaces, não tendo sido acordada universalmente a sua localização na interface de ritmo primário, sendo apenas definidos exemplos de aplicação utilizados em recomendações nacionais, como se pode observar na figura 4.7. S H0a H0b H0c H0d H0e D H0a H0b H0c H0d H0e S - Sincronismo D - Canal D H0a-e - Canais H0 Figura Exemplo de localização de canais H0 na interface de 2,048 Mbit/s Mário Serafim Nunes - IST 38

43 5. PROTOCOLO DE NIVEL 2 DA INTERFACE UTILIZADOR-REDE O sistema de sinalização utilizado na interface de acesso do utilizador à RDIS é designado DSS, Digital Subcriber Signalling System Nº. O nível 2 do DSS é designado LAPD (Link Access Protocol on D-channel) e permite a troca de informação sobre o canal D estruturada em tramas entre as entidades da camada 2 situadas nos dois lados da interface S ou T, isto é, entre o TE ou TA e o NT2 ou a central local. O protocolo de nível 2 é descrito nas recomendações I.440/Q.920 e I.44/Q.92 do ITU-T. 5.. Funções do LAPD O protocolo LAPD implementa as seguintes funções: i) delimitação da informação através de "flags", sincronização e transparência da informação transportada, sendo estas funções asseguradas através do encapsulamento da informação em tramas de modo compatível com o protocolo HDLC ii) multiplexagem de várias entidades de ligação de dados sobre o mesmo canal D iii) garantia de sequenciamento das tramas transmitidas e recebidas através da sua numeração iv) detecção de erros de transmissão, de formatação e de funcionamento sobre uma ligação de dados v) recuperação de erros de transmissão atavés da repetição de tramas recebidas com erro vi) notificação da entidade de gestão dos erros que não podem ser corrigidos vii) controlo de fluxo da informação entre emissor e receptor. São definidos dois tipos de operação da camada de ligação de dados para transferência de informação pelas entidades do nível superior (camada rede) e de gestão do sistema: modo confirmado (acknowledge) e modo não confirmado (unacknowledge). i) Modo confirmado É um modo orientado à conexão, em que a informação de nível 3 é transmitida usando tramas de informação numeradas (I), com detecção e recuperação de erros. Este modo implica o estabelecimento prévio de uma ligação de dados que assegure as funções de nível 2 de controlo de erros e de fluxo. ii) Modo não confirmado Este modo não requer o estabelecimento de uma ligação de dados, sendo a informação de nível 3 transmitida usando tramas de informação não numeradas (UI) sem confirmação ao nível de ligação de dados, nem recuperação de erros ou controlo de fluxo. Este modo pode ser usado em ponto a ponto entre um terminal e a rede ou em multiponto para difusão de tramas para vários terminais. Mário Serafim Nunes - IST 39

44 5.2. Estrutura das tramas LAPD A estrutura das tramas de LAPD é baseada na estrutura correspondente do protocolo HDLC, sendo constituída pelos seguintes campos (Figura 5.): - Flag de abertura - Campo de endereço - Campo de controlo - Campo de informação - Sequência de teste de trama - Flag de fecho Flag Endereço Controlo Informação FCS Flag 2-2 N 2 octetos Figura 5. - Estrutura da trama LAPD A flag tem a dimensão de octeto, com valor 00. Para impedir a imitação da flag por dados do utilizador no interior da trama, é implementado o mecanismo designado por "bit stuffing", que consiste em introduzir um zero no fluxo de dados de emissão sempre que ocorram 5 uns consecutivos. Os zeros inseridos na emissão são retirados na recepção, recuperando-se assim a informação original do utilizador. O campo de endereço tem a dimensão de dois octetos, com a estrutura indicada na figura SAPI TEI C/R E/A 0 E/A bit Octeto Octeto 2 Figura Estrutura do campo de endereço O bit E/A (Extension Address) ocupa o bit de menor peso de cada octeto do endereço, tomando o valor 0 no primeiro octeto e o valor no último octeto, de acordo com o protocolo HDLC. O bit C/R pode tomar os valores 0 ou, sendo utilizado para indicar se a trama é de comando ou de resposta, de acordo com a tabela 5.. Lado da Rede Lado do Terminal Comandos 0 Respostas 0 Tabela 5. - Valor do bit C/R O campo SAPI (Service Access Point Identifier) do endereço é o identificador do ponto de acesso do serviço da camada 2, sendo utilizado para indicar o tipo de informação transportado na trama. Esta identificação é necessária uma vez que o canal D pode transportar em modo estatisticamente multiplexado informação de sinalização, de dados em modo pacote, informação de gestão, telemetria, etc. (figura 5.3). Mário Serafim Nunes - IST 40

45 Camada Rede Camada de Ligação de Dados Controlo de chamadas Procedimentos LAPD 0 Comutação de Pacotes Procedimentos LAPD 6 Telemetria SAPI=0 SAPI=6 SAPI=32 (p. ex.) Procedimentos LAPD 32 Multiplexagem de Ligação de Dados Camada Física PH-SAP - SAP da camada física PH-SAP Figura Utilização do SAPI para multiplexagem de informação Estão atribuídos os valores de SAPI indicados na tabela 5.2. SAPI Entidade 0 s - Sinalização (controlo de chamadas) - Comunicação de dados de pacotes com controlo de chamadas Q.93 6 p - Comunicação de dados de pacotes com X.25 nível t - Uso nacional (telemetria, etc.) 63 m - Gestão outros - Reservados para futura normalização Tabela Valores de SAPI atribuídos O segundo campo do endereço, denominado TEI (Terminal Endpoint Identifier) é o identificador de terminal, que permite distinguir as ligações de dados multiplexados no mesmo canal D de um bus S, seleccionando as tramas para um terminal determinado. O TEI é atribuído pela rede se o equipamento terminal for do tipo de atribuição automática de TEI (TEI = 64-26) ou é definido pelo utilizador ou pelo fabricante se o equipamento terminal for do tipo de atribuição não automática (TEI = 0-63). A conexão de ligação de dados é identificada pelos dois campos, SAPI e TEI, os quais no seu conjunto constituem o Identificador de Conexão de Ligação de Dados DLCI ( Data Link Connection Identifier): DLCI = SAPI + TEI. O campo de controlo das tramas é constituído por ou 2 octetos, consoante o tipo de tramas: 2 octetos para as tramas de informação e de supervisão e octeto para as tramas não numeradas. O campo FCS (Frame Check Sequence) é utilizado para detecção de erros da trama, de modo análogo ao LAPB. Em caso de erro de trama, é pedida ao emissor a repetição da trama, utilizando para tal as mensagens de supervisão do LAPD. A trama termina com uma flag de um octeto idêntica à de início de trama. Mário Serafim Nunes - IST 4

46 5.3. Comandos e respostas de LAPD Há três tipos de tramas em LAPD, identificadas no campo de controlo: tramas de informação (I), de supervisão (S) e não numeradas (U), cuja codificação se mostra na tabela 5.3. Campo de Controlo Codificação (bits) Tramas I N(S) N(R) 0 P Tramas S S S 0 N(R) P/F Tramas U M M M P/F M M N(S) - Número de sequência de transmissão N(R) - Número de sequência de recepção P/F - bit Poll se for comando / bit Final se for resposta S - bit da função de supervisão M - bit modificador de função Tabela Tramas LAPD Analisa-se em seguida cada um dos tipos de tramas e os comandos e respostas associados com cada um dos tipos. i) Tramas de informação (2 octetos): contêm o número de sequência da própria trama e o número de sequência da trama esperada. - I (information) ii) Tramas de supervisão (2 octetos): Contêm o número de sequência da trama esperada. - RR (receive ready) - RNR (receive not ready) - REJ (reject) iii) Tramas não numeradas ( octeto): - SABME (set asynchronous balanced mode extended) - DM (disconnected mode) - UI (unnumbered information) - DISC (disconnect) - UA (unnumbered acknowledegment) - FRMR (frame reject) - XID (exchange identification). O modo de funcionamento de trama única (não confirmado) utiliza a trama de informação não numerada (UI), a qual não permite a recuperação de eventuais erros de transmissão. Mário Serafim Nunes - IST 42

47 O modo de funcionamento de tramas múltiplas (confirmado) utiliza a trama de informação numerada (I). A ligação de dados é estabelecida pela troca de tramas SABME e UA e o desligamento pela troca de tramas DISC e UA. Os campos N(S) e N(R) são utilizados nas tramas I de informação para indicar respectivamente qual a trama que está a ser enviada e qual a trama que é esperada. Nas tramas de supervisão, RR, RNR e REJ, só o campo N(R) é utilizado, para indicar qual a trama que é esperada. Nas tramas não numeradas nenhum dos dois campos é usado. O módulo de contagem de N(S) e de N(R) é 28 (0 a 27). O bit P/F é usado em todas as tramas, embora em posições diferentes, quer nas tramas de comando quer nas de resposta. Nas tramas de comando o bit P/F é definido como bit P e nas tramas de resposta é definido como bit F. O bit P é posto a pela entidade da camada de ligação de dados para solicitar (Poll) uma trama de resposta da entidade par. O bit F é posto a para indicar uma trama transmitida como resultado de um comando de solicitação. Na tabela 5.4 apresentam-se os comandos e respostas do protocolo LAPD e respectivas codificações. Aplicação Formato Comandos Respostas Transferência de informação com e sem confirmação de recepção Transf. de informação Supervisão I RR RNR REJ RR RNR REJ Codificação N(S) N(R) N(R) N(R) N(R) 0 P P/F P/F P/F SABME 0 P DM F Não numerada UI DISC P P UA 0 F 0 0 FRMR 0 0 F 0 Gestão XID XID 0 P/F Tabela Tramas utilizadas em LAPD (campo de controlo) Analisamos em seguida os vários comandos e respostas do protocolo LAPD. I- Information A função das tramas I é a de transferir, através de uma ligação de dados, tramas sequencialmente numeradas contendo campos de informação provenientes do nível superior. Este comando é usado na operação multi-trama em conexões de ligação de dados ponto a ponto. Em LAPD o valor máximo do campo de informação é de 260 octetos. Mário Serafim Nunes - IST 43

48 SABME - Set Asynchronous Balanced Mode Extended O comando SABME é usado para iniciar uma ligação de dados, colocando o utilizador ou a rede no modo de operação de tramas múltiplas com confirmação (multiple frame acknowledge). DISC - Disconnect O comando DISC é usado para terminar uma ligação de dados do tipo tramas múltiplas com confirmação. UI - Unnumbered Information O comando UI é usado para enviar informação em modo não confirmado, sem alterar as variáveis de estado da ligação lógica. As tramas UI não têm número de sequência, portanto podem ser perdidas sem notificação. RR- Receive Ready O comando ou resposta RR é usado pela camada de ligação de dados para os seguintes fins: - indicar que está pronto para receber uma trama I - notificar a recepção de tramas I até N(R)- e que portanto está à espera da trama N(R) - desfazer a condição de ocupado, indicada pelo envio anterior de uma trama RNR. RNR - Receive Not Ready O comando ou resposta RNR é usado para indicar uma condição de ocupado, isto é, uma impossibilidade temporária de aceitar tramas I adicionais. O campo N(R) da trama notifica igualmente que recebeu até à trama N(R)- e que está à espera da trama N(R). REJ - Reject O comando ou resposta REJ é usado para indicar a recepção de uma trama fora de sequência e pedir a retransmissão de tramas I a começar com a trama N(R). As tramas de número inferior são implicitamente notificadas como recebidas. UA - Unnumbered Acknowledge A resposta UA é usada para notificar a aceitação dos comandos SABME ou DISC. DM - Disconnect Mode A resposta DM é usada para indicar à camada de ligação de dados correspondente que está num estado em que a operação de multi-trama não pode ser executada. FRMR - Frame Reject A resposta FRMR é enviada por uma entidade de ligação de dados em resultado da uma condição de erro não recuperável por retransmissão da trama recebida, por exemplo com um dos seguintes tipos de erro: - recepção de uma trama com campo de controlo indefinido ou não implementado - recepção de uma trama de supervisão ou não numerada com comprimento incorrecto - recepção de campo N(R) inválido - recepção de trama I com campo de informação demasiado grande. XID - Exchange Identification O comando ou resposta XID é utilizado para gestão de conexões de ligação de dados, podendo conter um campo de informação no qual é inserida informação de identificação. Mário Serafim Nunes - IST 44

49 Na figura 5.4 apresenta-se um exemplo de estabelecimento, transferência de informação e desligamento de uma ligação lógica. A ligação de dados é estabelecida a partir do comando SABME e da resposta UA. A partir daí pode-se iniciar o envio de tramas I, que contêm os números de sequência N(S) e N(R), do TE para o NT e no sentido inverso. No exemplo é indicada também uma situação em que o NT não tendo informação para enviar, responde à trama I3, com a trama RR4. A ligação de dados é desligada a partir do comando DISC e da respectiva resposta UA. TE SABME UA NT I 0,0 I,0 I 2,0 I 0,3 I 3, RR 4 DISC UA Figura Diagrama de mensagens LAPD 5.4. Gestão do identificador de terminal TEI Estão actualmente definidos pelo ITU-T os seguintes valores de TEI: - 0 a 63 - Equipamento terminal com atribuição fixa de TEI - 64 a 26 - Equipamento terminal com atribuição dinâmica de TEI - 27 (Global) - Número de TEI utilizado para difusão a todos os terminais. A gestão de TEIs é baseada nos seguintes procedimentos: - procedimentos de atribuição de TEI - procedimentos de teste de TEI - procedimentos de remoção de TEI - procedimento opcional de verificação de identidade de TEI por parte do terminal do utilizador. As funções de gestão dos valores de TEI estão localizadas na entidade de gestão associada à camada de ligação de dados. As mensagens de gestão de TEI, nomeadamente de atribuição e remoção de TEI são transportadas em tramas UI com SAPI = 63 e TEI = 27, sendo o formato do campo de informação das tramas o indicado na figura 5.5. Mário Serafim Nunes - IST 45

50 bit Identificador de entidade de gestão (0000) Número de Referência Código de mensagem octeto Indicador de acção - Ai 5 Figura Formato das mensagens de gestão de TEI O Número de Referência, com dimensão de dois octetos, tem como função identificar um procedimento de gestão entre a rede e um terminal. É gerado aleatoriamente de modo a reduzir a probabilidade de dois ou mais terminais gerarem mensagens com o mesmo Número de Referência. Na tabela 5.6 apresentam-se as mensagens relativas à gestão de TEI. Nome Função Sentido Código Ai Indicador de Acção TEI Request Pedido de Identidade TEI Assigned TEI Denied TEI Check Request TEI Check Response Identidade Atribuída Identidade Recusada Pedido de Teste de Identidade Resposta de Teste de Identidade TEI Remove Remoção de Identidade TEI Verify Verificação de Identidade TE -> NT Ai=27 - Qualquer valor de TEI aceitável NT -> TE Ai= Valor de TEI atribuído NT -> TE Ai= TEI recusado Ai=27 Não há TEI disponível NT -> TE Ai = TEI a testar Ai = 27 - Testar todos os TEI TE -> NT Ai = TEI em uso NT -> TE Ai= TEI a remover Ai=27 - Remover todos os TEI TE -> NT Ai = Valor de TEI a testar Tabela Mensagens de gestão de TEI Procedimento de atribuição de TEI Se o equipamento terminal fôr do tipo de atribuição não automático, o plano de gestão do terminal deverá enviar para a entidade de ligação de dados a primitiva MDL-ASSIGN-Request com indicação do valor do TEI a ser usado por esta entidade. Se o equipamento terminal fôr do tipo de atribuição automática, é iniciado o procedimento de atribuição de TEI, como se indica na figura 5.6. Mário Serafim Nunes - IST 46

51 Gestão de TEI UI(SAPI=63, TEI=27) [TEI Request] UI(SAPI=63, TEI=27) [TEI Assigned] Atribuidor de TEI TE Figura Procedimento de atribuição de TEI NT2 / ET Procedimento de teste de TEI O procedimento de teste de TEI é iniciado pelo plano de gestão do lado da rede para verificação ou recuperação de situações de erro, nomeadamente para: - verificar se um determinado TEI está em uso - verificar se há atribuição múltipla de um TEI por vários terminais. O procedimento de teste de TEI é exemplificado na figura 5.7. Gestão de TEI UI(SAPI=63, TEI=27) [TEI CheckRequest] UI(SAPI=63, TEI=27) [TEI CheckResponse] Atribuidor de TEI TE Figura Procedimento de teste de TEI NT2 / ET Procedimento de remoção de TEI O procedimento de remoção de TEI é determinado pela entidade de gestão da rede quando for necessário retirar um valor de TEI a um terminal. A rede gera uma primitiva MDL-REMOVE-Request e transmite uma mensagem de gestão de TEI com os seguintes elementos: - Tipo de mensagem: TEI Remove - Valor de TEI a ser removido: 27, o que indica que todos os terminais devem remover os seus TEI Procedimento de verificação de identidade de TEI O procedimento de verificação de identidade permite ao plano de gestão do terminal do utilizador pedir à rede o desencadear do procedimento de teste de identidade, com o objectivo de verificar a atribuição múltipla de TEI por vários terminais. O procedimento de verificação de identidade é ilustrado na figura 5.8. Gestão de TEI UI(SAPI=63, TEI=27) [TEI Verify] UI(SAPI=63, TEI=27) [TEI CheckRequest] Atribuidor de TEI UI(SAPI=63, TEI=27) [TEI CheckResponse] TE Figura Procedimento de verificação de identidade de TEI NT2 / ET Mário Serafim Nunes - IST 47

52 5.5. Primitivas de comunicação em RDIS De acordo com o modelo de referência OSI, há 4 tipos de primitivas de comunicação entre camadas do modelo, as quais têm o seguinte significado neste caso concreto: REQUEST - primitiva gerada quando a camada superior ou a entidade de gestão pede um serviço à camada inferior. INDICATION - primitiva gerada pela camada inferior que fornece o serviço para informar a camada superior ou a entidade de gestão do fornecimento desse serviço. RESPONSE - primitiva gerada pela entidade de gestão para acusar a recepção de uma primitiva INDICATION. CONFIRM - primitiva gerada pela camada inferior que fornece o serviço indicando que este foi completado. Camada N+ REQUEST SAP CONFIRM RESPONSE SAP INDICATION Camada N Fig Primitivas de comunicação entre camadas A sintaxe geral das primitivas é a seguinte: - DL : comunicação entre as camadas 3 e ligação de dados (L3 <-> L2) - PH : comunicação entre as camadas ligação de dados e física (L2 <-> L) - MDL: comunicação entre o plano de gestão e a camada ligação de dados (M <-> L2) - MPH: comunicação entre o plano de gestão e a camada física (M <-> L) Analisamos em seguida as principais primitivas de comunicação entre as camadas L3 e L2. i) Primitivas usadas no estabelecimento da operação de multi-trama: DL-ESTABLISH-Request (L3 -> L2) DL-ESTABLISH-Indication (L2 -> L3) DL-ESTABLISH-Confirm (L2 -> L3) ii) Primitivas usadas na terminação de uma operação de multi-trama previamente estabelecida: DL-RELEASE-Request (L3 -> L2) DL-RELEASE-Indication (L2 -> L3) DL-RELEASE-Confirm (L2 -> L3) iii) Primitivas usadas para transmissão ou recepção de mensagens da camada 3 pela camada de ligação de dados usando o serviço de transferência de informação confirmada: DL-DATA-Request (Mensagem-nivel3) (L3 -> L2) DL-DATA-Indication (Mensagem-nivel3) (L2 -> L3) iv) Primitivas usadas para transmissão ou recepção de mensagens da camada 3 pela camada de ligação de dados usando o serviço de transferência de informação não confirmada. DL-UNIT-DATA-Request (Mensagem-nivel3) (L3 -> L2) DL-UNIT-DATA-Indication (Mensagem-nivel3) (L2 -> L3) Mário Serafim Nunes - IST 48

53 Na figura 5.0 apresenta-se um exemplo de uma sequência de primitivas entre as camadas 3 e 2 para o estabelecimento de uma ligação lógica, transferência de dados e desligamento da ligação. Indica-se ainda na figura um exemplo de utilização de primitivas de transferência de informação sem confirmação. TE L3 TE L2 Bus S NT2/LE NT2/LE L2 L3 X DL-EST-REQ SABME DL-EST-IND DL-EST-CONF UA X DL-DATA-REQ I DL-DATA-IND DL-DATA-IND I DL-DATA-REQ X X DL-REL-REQ DISC DL-REL-IND DL-REL-CONF UA X DL-U-DATA-REQ UI DL-U-DATA-IND DL-U-DATA-IND UI DL-U-DATA-REQ X EST - ESTABLISH REL - RELEASE U - UNIT REQ - REQUEST IND - INDICATION CONF - CONFIRM LE - Local Exchange L3 - Camada 3 L2 - Camada 2 Figura Exemplo de sequência de primitivas entre as camadas 3 e 2 Na figura 5. apresenta-se um diagrama esquemático das primitivas de comunicação entre as camadas do plano de controlo e entre estas e o plano de gestão. Plano de Controlo Plano de Gestão Camada Rede DL-ESTABLISH-REQ DL-RELEASE-REQ DL-DATA-REQ DL-UNIT-DATA-REQ Camada Ligação de Dados DL-ESTABLISH-IND/CONF DL-RELEASE-IND/CONF DL-DATA-IND DL-UNIT-DATA-IND PH-DATA-REQ PH-ACTIVATE-REQ MDL-ASSIGN-IND MDL-ERROR-IND MDL-UNIT-DATA-IND MDL-XID-IND/CONF MDL-ASSIGN-REQ MDL-REMOVE-REQ MDL-ERROR-RESP MDL-UNIT-DATA-REQ MDL-XID-REQ/RESP Camada Física PH-DATA-IND PH-ACTIVATE-IND PH-DEACTIVATE-IND MPH-ACTIVATE-IND MPH-DEACTIVATE-IND MPH-INFORMATION-IND MPH-DEACTIVATE-REQ REQ - REQUEST CONF - CONFIRM IND - INDICATION RESP - RESPONSE Figura 5. - Primitivas de comunicação em RDIS Mário Serafim Nunes - IST 49

54 6. PROTOCOLO DE NÍVEL 3 NA INTERFACE UTILIZADOR-REDE 6.. Aspectos gerais O canal de sinalização da interface utilizador-rede é como sabemos o canal D. O protocolo de nível 3 do plano de controlo do canal D, correspondente à camada rede do modelo OSI, é o protocolo de comando de chamadas, tendo como função fundamental a de estabelecer, manter e efectuar o desligamento de chamadas em RDIS. Genericamente, podemos considerar que as funções de controlo de chamadas da camada rede permitem o seguinte: - estabelecer chamadas e desligar chamadas - negociação de canais B - suspender chamadas - reactivar chamadas - pedir um recurso. O protocolo de nível 3 utiliza os serviços da camada de ligação de dados, que são em síntese os seguintes: - estabelecimento das conexões da camada de ligação de dados - transmissão de dados com protecção de erros - indicação de erros não recuperáveis da camada de ligação de dados - desligamento das conexões da camada de ligação de dados - indicação de falhas da camada de ligação de dados - recuperação de certas condições de erro - indicação de estado da camada de ligação de dados. Para gerir o comando das chamadas e das ligações de dados e assegurar a supervisão da transferência de mensagens e detecção de erros, o protocolo do nível 3 de sinalização do canal D tem as seguintes funções fundamentais: i) processamento das primitivas de comunicação com a camada de ligação de dados ii) geração e interpretação das mensagens de nível 3 para comunicação com a camada do mesmo nível do lado oposto da interface iii) gestão das entidades locais e temporizações usadas nos procedimentos de controlo das chamadas iv) gestão dos recursos de acesso à rede (canais, circuitos virtuais, referências de chamadas, etc) v) controlo e fornecimento dos serviços básicos e serviços suplemementares pedidos pelos utilizadores. Adicionalmente, o protocolo de nível 3 poderá efectuar as seguintes funções: a) endereçamento e "relaying" b) estabelecimento e desligamento de conexões de rede c) transporte de informação de utilizador a utilizador e entre utilizador e rede d) multiplexagem de conexões de rede e) segmentação e agrupamento f) detecção de erros g) recuperação de erros h) sequenciamento i) controlo de fluxo. Mário Serafim Nunes - IST 50

55 A função de endereçamento é utilizada para determinar a rota adequada entre entidades de nível 3 na rede. A função de "relaying" é utilizada se houver sistemas intermédios que proporcionem ligações a outras redes, facilitando o seu interfuncionamento. A função de estabelecimento e desligamento de conexões inclui mecanismos para proporcionar conexões de rede, utilizando as conexões de ligação de dados da camada 2. A informação do utilizador pode ser transportada com ou sem estabelecimento de conexões de comutação de circuitos. A multiplexagem de conexão de rede permite o transporte de informação de controlo de múltiplas chamadas sobre a mesma conexão de ligação de dados. A função de segmentação e agrupamento de mensagens é usada para facilitar a transferência de informação através das camadas inferiores. A função de detecção de erros é usada para testar eventuais erros de procedimento do nível 3. A função de recuperação de erros inclui mecanismos para recuperar erros detectados. A função de sequenciamento inclui mecanismos que proporcionam a entrega ao destinatário das mensagens pela ordem em que foram enviadas. A função de controlo de fluxo é usada para controlar a transferência de informação de mensagens de sinalização utilizador a utilizador Estrutura das mensagens de sinalização de RDIS A estrutura das mensagens de sinalização de nível 3 na interface utilizador-rede consiste de quatro campos distintos (figura 6.): - Discriminador de protocolo ( octeto) - Referência de chamada (2 ou 3 octetos) - Código de mensagem ( octeto) - Elementos de informação ( n octetos). Discriminador de Protocolo Referência de Chamada Cabeçalho Código de Mensagem Código do Elemento de Informação Comprimento do Elem. de Informação Parâmetros do Elem. de Informação (comprimento variável) Elemento de Informação : Código do Elemento de Informação n Comprimento do Elem. de Informação n Parâmetros do Elem. de Informação n (comprimento variável) Elemento de Informação n Figura 6. - Estrutura das mensagens de sinalização RDIS Mário Serafim Nunes - IST 5

56 O discriminador de protocolo, com a dimensão de um octeto, é o primeiro campo de todas as mensagens. Identifica as mensagens de sinalização de nível 3 da RDIS, tomando o valor para as mensagens definidas na recomendação I.45 / Q.93. A referência de chamada é utilizada para identificar uma chamada na interface local utilizador-rede. O valor deste campo só tem significado local. O primeiro octeto deste campo indica nos 4 bits menos significativos a dimensão do campo em octetos, tendo os 4 bits mais significativos o valor 0. Os octetos seguintes contêm o valor da referência de chamada e uma flag. O valor da referência de chamada é atribuído no início da chamada pelo lado originador da mesma, sendo o seu valor único para uma determinada entidade de sinalização do canal D. O valor da referência de chamada é atribuído e permanece fixo durante toda a existência da mesma (excepto durante a suspensão da chamada). O valor 0 é reservado para a referência de chamada global, o que implica que qualquer equipamento que receba uma mensagem contendo a referência de chamada global deve interpretar a mensagem como pertencendo a todas as chamadas associadas com essa entidade de sinalização. A função da flag é a de identificar qual das entidades de sinalização (utilizador ou rede) originou a chamada. O lado originador da chamada põe sempre a flag a 0 e o lado destinatário põe sempre a flag a. Esta flag possibilita que sejam usados valores idênticos para a referência de chamada em ambos os lados da interface, nomeadamente no caso do estabelecimento simultâneo de duas chamadas com o mesmo valor de referência de chamada, cada uma originada em cada um dos lados da interface. O código de mensagem tem a dimensão de um octeto, com dois subcampos: o tipo de mensagem e a identificação da mensagem dentro do respectivo tipo. São definidos quatros tipos de mensagens de controlo de chamadas: - Mensagens de estabelecimento de chamadas - Mensagens da fase de transferência de informação - Mensagens de desligamento de chamadas - Mensagens diversas O último campo das mensagens de sinalização é constituído por elementos de informação, que variam em número e tipo conforme as mensagens. Apresenta-se na tabela 6. a lista de mensagens de controlo de chamadas com indicação da sua utilização no controlo de conexões em comutação de circuitos (C), controlo de conexões em comutação de pacotes (P), controlo de conexões de sinalização (S) e referência de chamada global (G). Mensagens de estabelecimento de chamada Mensagens de fase de transferência de informação Mensagens de desligamento de chamada ALERTING CALL PROCEEDING CONNECT CONNECT ACKNOWLEDGE PROGRESS SETUP SETUP ACKNOWLEDGE RESUME RESUME ACKNOWLEDGE RESUME REJECT SUSPEND SUSPEND ACKNOWLEDGE SUSPEND REJECT USER INFORMATION DISCONNECT RELEASE RELEASE COMPLETE RESTART RESTART ACKNOWLEDGE Aplicação C P S G X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X Mário Serafim Nunes - IST 52

57 Mensagens diversas CONGESTION CONTROL FACILITY INFORMATION NOTIFY STATUS STATUS ENQUIRY X X X X X X X X X X X X X Tabela 6. - Mensagens de sinalização RDIS Como se observa na tabela anterior, as chamadas de comutação de circuitos (C) utilizam todas as mensagens existentes, com excepção de RESTART e RESTART ACKNOWLEDGE. As chamadas de comutação de pacotes (P) utilizam um subconjunto das utilizadas em comutação de circuitos, não se utilizando nomeadamente as mensagens da fase de transferência de informação. As mensagens de controlo de conexões de sinalização utilizador a utilizador (S) não associadas a chamadas de comutação de circuitos, formam outro subconjunto das mensagens de comutação de circuitos. As mensagens com referência de chamada global (G), isto é, que pertencem a todas as chamadas activas de uma determinada ligação lógica, são RESTART, RESTART ACKNOWLEDGE e STATUS. Na figura 6.2 apresenta-se um diagrama de fluxo de mensagens simplificado exemplificativo do estabelecimento e desligamento de uma chamada em modo circuito, por exemplo de voz, em RDIS. TE A Rede Rede TE B SETUP SETUP ACK. INFO. INFO. Fase de Estabelecimento CALL PROC. SETUP ALERTING ALERTING CONNECT CONNECT CONN. ACK. X CONN. ACK. DISCONNECT Fase de Informação DISCONNECT X RELEASE REL. COMP Fase de Desligamento RELEASE REL. COMP Figura Fluxo de mensagens de uma chamada em modo circuito em RDIS Como se observa na figura anterior, tal como noutras redes, uma chamada em RDIS é constituída por três fases: fase de estabelecimento, fase de informação e fase de desligamento. Cada uma das fases caracteriza-se pela transferência de várias mensagens, de que se dá um exemplo na figura, nomeadamente para as fases de estabelecimento e de desligamento. A análise detalhada de cada uma das fases e respectivas mensagens é feita mais adiante. Mário Serafim Nunes - IST 53

58 TE A Rede Rede TE B SETUP SETUP ACK. INFO. INFO. Fase de Estabelecimento CALL PROC. ALERTING CONNECT CONN. ACK. SETUP ALERTING CONNECT CONN. ACK. Figura 6.2a - Fluxo de mensagens de estabelecimento de chamada em modo circuito em RDIS, com mensagens INFO 6.3. Estrutura dos elementos de informação Os elementos de informação são em número variável conforme a mensagem, contendo as diferentes informações necessárias para o processamento das chamadas. Há vários conjuntos de códigos de elementos de informação ("codesets") definidos, limitando-nos nesta secção a analisar o codeset 0, definido na recomendação Q.93. Há dois tipos de elementos de informação no codeset 0: de um octeto e de comprimento variável. Os elementos de informação de um octeto têm a estrutura indicada na figura Identificador do elemento de informação Conteúdo do elemento de informação Figura Formato genérico dos elementos de informação de um octeto Os elementos de informação de comprimento variável têm a estrutura na figura Identificador do elemento de informação Octeto Comprimento do elemento de informação (em octetos) Octeto 2 Conteúdo do elemento de informação (n octetos) Octeto 3 : Octeto n+2 Figura Formato genérico dos elementos de informação de comprimento variável Mário Serafim Nunes - IST 54

59 Alguns dos elementos de informação de um octeto actualmente definidos são os seguintes: - Shift - Mudança de codeset : 0 Q.93, 5-ETSI - Sending complete - Indica que o número do interlocutor chamado está completo. Os elementos de informação de comprimento variável são divididos em três grupos: - Elementos de informação básicos - Elementos de informação para serviços suplementares - Elementos de informação para comunicação de pacotes. Elementos de informação básicos - Bearer capability - Especificação do serviço de suporte - Cause - Razões para uma mensagem e diagnóstico - Call state - Recuperação de erros - Channel identification - Identificação do canal a usar - Progress indicator - Interfuncionamento entre redes - Notification indicator - Informação de rede para utilizador - Display - Informação ASCII da rede para o utilizador - Keypad facility - Informação ASCII do utilizador para a rede - Signal - Indicações especiais tais como tons - Calling party number - Endereço da rede origem - Calling party subaddress - Sub-endereço da rede origem - Called party number - Endereço da rede de destino - Called party subaddress - Sub-endereço da rede de destino - Low layer compatibility - Descrição de camadas -3 extremo a extremo - High layer compatibility - Descrição de camadas 4-7 extremo a extremo - User-user - Informação sem restrição entre utilizadores - Restart indicator - Indicação de classe de facilidade a restabelecer - Repeat indicator - Indicação de elem. infor. repetidos com prioridades - Transit network selection - Especificação da rede de trânsito desejada - Segmented message - Indica mensagem demasiado grande para uma trama Elementos de informação para comunicação de pacotes - Information rate - Indicação da classe de débito - End-to-end transit delay - Selecção do atraso extremo a extremo - Transit delay selection and indication - Selecção do atraso da rede de trânsito - Packet layer binary parameters - Listagem dos parâmetros de nível 3 pedidos - Packet layer window size - Valor da janela - Packet size - Tamanho máximo do pacote - Redirecting number. - Número a partir do qual há redirecionamento Mário Serafim Nunes - IST 55

60 Elementos de informação para serviços suplementares - Call identity - Network-specific facilities - Date/time - Switchhook - Facility - Feature activation - Feature indication - Connected party number - Connected party subaddress. Analisamos em seguida alguns elementos de informação básicos actualmente definidos. Bearer capability (Capacidade de suporte) O elemento de informação "Bearer capability" indica a provisão pela rede de uma das capacidades de suporte, tal como definidas na recomendação I.2. Neste elemento de informação são especificados os seguintes atributos de serviços de suporte, nos diversos octetos constituintes do elemento: Possibilidades de transferência: Voz Informação digital sem restricções Informação digital com restricções Audio a 3. Khz Audio a 7 Khz Audio a 5 Khz Video Modo de transferência: 00 - Modo de circuitos 0 - Modo de tramas 0 - Modo de pacotes Ritmo de transferência: Reservado para serviços de suporte em modo trama kbit/s x 64 kbit/s kbit/s kbit/s kbit/s Estrutura: 00 - Integridade de 8 Khz 00 - Integridade da unidade de dados do serviço - Não estruturada Configuração da comunicação: 00 - Ponto a ponto 0 - Multiponto Mário Serafim Nunes - IST 56

61 Estabelecimento da comunicação: 00 - A pedido Simetria: 00 - Bidireccional simétrica 0 - Bidireccional assimétrica 0 - Unidireccional (origem->destino) - Unidireccional (destino->origem) Identificação de camada e protocolo: 0 - Protocolo da camada da informação do utilizador Adaptação de ritmo V.0 / X G.7 Voz PCM Lei µ G.7 Voz PCM Lei A G.72 ADPCM 32 kbit/s e I G.722 e G.724 Audio de 7 Khz G.7xx de Video a 384 Kbit/s 00 - Adaptação de ritmo não normalizada pelo ITU-T Adaptação de ritmo definida em V Adaptação de ritmo X.3 ("flag stuffing") 0 - Protocolo da camada 2 da informação do utilizador Q.92 (I.44) Q X.25, nível 2 - Protocolo da camada 3 da informação do utilizador Q.93 (I.45) X.25, nível pacote Cause (Causa) O elemento de informação "Cause" indica a razão pela qual a mensagem foi emitida, para fornecer informação de diagnóstico em caso de erros de procedimento e para indicar a localização do originador. Os valores possíveis de localização do originador são: utilizador rede privada do utilizador local rede pública do utilizador local 00 - rede de trânsito rede privada do utilizador remoto 00 - rede pública do utilizador remoto 0 - rede internacional 00 - rede interligada a RDIS. São definidas as seguintes classes de acontecimentos: Classe 000: acontecimento normal Classe 00: acontecimento normal (continuação) Classe 00: recurso não disponível Classe 0: serviço ou opção não disponível Classe 00: serviço ou opção não implementado Classe 0: mensagem inválida Classe 0: erro de protocolo Classe : interligação com outra rede. São definidas actualmente nas 8 classes aproximadamente 50 causas diferentes. Mário Serafim Nunes - IST 57

62 Call state (Estado da chamada) O elemento de informação "Call state" é usado para descrever o estado actual da chamada. São definidos 2 estados possíveis da chamada. Display (Visualização) O elemento de informação "Display" é usado para fornecer informação que pode ser visualizada pelo utilizador. A informação é constituída por um conjunto de caracteres ASCII. Signal (Sinal) O elemento de informação "Signal" é usado para permitir à rede inserir informação opcional para um utilizador relativa a tonalidades e tons de chamada. Calling party number (Número do chamador) O elemento de informação "Calling party number" é usado para identificar o número de origem da chamada. Calling party subaddress (Subendereço do chamador) O elemento de informação "Calling party subaddress" é usado para identificar o subendereço de origem da chamada. Called party number (Número do chamado) O elemento de informação "Called party number" é usado para identificar o número de destino da chamada. Called party subaddress (Subendereço do chamado) O elemento de informação "Called party subaddress" é usado para identificar o subendereço de destino da chamada. Low layer compatibility (Compatibilidade de baixo nível) O elemento de informação "Low layer compatibility" é usado para possibilitar o teste de compatibilidade por uma entidade endereçada, por exemplo um utilizador remoto. Este elemento de informação é transferido transparentemente pela RDIS entre o originador da chamada e o destinatário. Neste elemento de informação são definidos valores dos diferentes atributos dos serviços de suporte, tais como as capacidades de transferência de informação, modo de transferência, estrutura, simetria, ritmo do utilizador, etc. High layer compatibility (Compatibilidade de alto nível) O elemento de informação "High layer compatibility" é usado para possibilitar o teste de compatibilidade com um utilizador remoto. São definidas neste elemento as características das camadas de nível superior suportadas pelo terminal. User-user (Utilizador a utilizador) O elemento de informação "User-user" é utilizado para transportar informação entre utilizadores de RDIS. Esta informação não é interpretada pela rede, sendo transportada transparentemente até ao utilizador remoto. Mário Serafim Nunes - IST 58

63 Call identity (Identidade da chamada) O elemento de informação "Call identity" é usado para identificar a chamada suspensa. A identidade da chamada é fornecida pelo utilizador e é garantida a sua unicidade pela rede na interface onde a chamada pode ser retomada. A identidade da chamada é atribuída no início da suspensão da chamada Mensagens de sinalização RDIS Após se ter tomado conhecimento da estrutura das mensagens de sinalização RDIS e de se terem analisado os diversos elementos de informação, analisaremos em seguida detalhadamente as várias mensagens de sinalização RDIS, nomeadamente os diversos elementos de informação que cada uma delas pode conter Mensagens de estabelecimento de chamadas SETUP - Mensagem utilizada para indicar um pedido de estabelecimento de uma chamada, podendo ser enviada pelo terminal chamador para a rede ou desta para o terminal chamado. SETUP ACKNOWLEDGE - Mensagem enviada pela rede para o chamador ou pelo chamado para a rede para indicar que o estabelecimento de chamada foi iniciado, mas que pode ser requerida informação adicional. Esta mensagem é em geral enviada quando a mensagem SETUP não contém toda a informação necessária para o estabelecimento da chamada. CALL PROCEEDING - Mensagem enviada para indicar que o estabelecimento da chamada pedida está em curso e que mais nenhuma informação de estabelecimento de chamada é necessária nem será aceite. Esta mensagem é em geral enviada pela rede, podendo contudo ser também enviada pelo terminal receptor do SETUP. ALERTING - Mensagem enviada pelo terminal chamado para a rede, e desta para o terminal chamador, para indicar a este que foi iniciado o alerta do utilizador chamado. PROGRESS - Mensagem utilizada para transporte de informação relativa ao progresso de uma chamada, nomeadamente na interligação com outra rede (privada, analógica, etc) ou relacionada com o envio de informação dentro de banda. CONNECT - Mensagem enviada pelo terminal chamado para a rede e desta para o chamador para indicar a aceitação da chamada pelo terminal chamado. CONNECT ACKNOWLEDGE - Mensagem enviada pela rede para o terminal chamado, em resposta a uma mensagem CONNECT, para indicar que a chamada foi activada. Pode também ser enviada pelo chamador para a rede para permitir procedimentos simétricos de controlo de chamada Mensagens da fase de transferência de informação SUSPEND - Mensagem enviada por qualquer um dos terminais envolvidos numa comunicação para pedir à rede a suspensão de uma chamada. O canal só é suspenso localmente, na respectiva interface utilizador-rede. SUSPEND ACKNOWLEDGE - Mensagem enviada pela rede para o terminal, em resposta a uma mensagem SUSPEND, para confirmar a suspensão da chamada. SUSPEND REJECT - Mensagem enviada pela rede para o terminal, em resposta a uma mensagem SUSPEND, para indicar a rejeição do pedido de suspensão da chamada. RESUME -Mensagem enviada por um terminal para pedir à rede que reinicie uma chamada suspensa. RESUME ACKNOWLEDGE - Mensagem enviada pela rede para o terminal, em resposta à mensagem RESUME, para confirmar o reinício de uma chamada suspensa. RESUME REJECT - Mensagem enviada pela rede para o terminal, em resposta à mensagem RESUME, para indicar a rejeição de um pedido para reiniciar uma chamada suspensa. USER INFORMATION - Mensagem enviada por um terminal para a rede para transferir informação para um terminal remoto. Esta mensagem é também enviada pela rede para o terminal remoto para entregar a informação do outro interlocutor. Mário Serafim Nunes - IST 59

64 Mensagens de desligamento de chamadas DISCONNECT - Mensagem enviada pelo utilizador para pedir à rede o desligamento de uma chamada, ou enviada pela rede para indicar que uma chamada foi desligada. RELEASE - Mensagem enviada pelo utilizador ou pela rede para indicar que o equipamento que envia a mensagem desligou o canal (se existir) e tenciona libertar a referência de chamada e que o equipamento receptor deve libertar o canal e preparar-se para libertar a referência de chamada depois de enviar RELEASE COMPLETE. RELEASE COMPLETE - Mensagem enviada pelo utilizador ou pela rede para indicar que o equipamento que envia a mensagem desligou o canal (se existir) e libertou a referência de chamada, o canal está livre para reutilização e o equipamento receptor deve libertar a referência de chamada Mensagens diversas CONGESTION CONTROL - Mensagem enviada pelo utilizador ou pela rede para controlar o fluxo na transmissão de mensagens USER INFORMATION. FACILITY - Mensagem enviada pelo terminal para a rede para iniciar o acesso a um serviço suplementar ou a uma facilidade e pela rede para o terminal quando o acesso a uma facilidade requerer o acordo do utilizador. INFORMATION - Mensagem enviada pelo utilizador ou pela rede para enviar informação adicional, para o estabelecimento da chamada ou informação diversa relativa à chamada. NOTIFY - Mensagem enviada do utilizador para a rede ou da rede para o utilizador para indicar informação relativa a uma chamada, por exemplo utilizador suspenso. STATUS ENQUIRY - Mensagem enviada pelo utilizador ou pela rede em qualquer altura para solicitar uma mensagem STATUS da entidade da camada 3. O envio da mensagem STATUS em resposta a STATUS ENQUIRY é obrigatório. STATUS - Mensagem enviada pelo utilizador ou pela rede em resposta à mensagem STATUS ENQUIRY ou em qualquer altura da chamada para indicar certas condições de erro. RESTART - Mensagem enviada pelo utilizador ou pela rede para pedir ao receptor da mensagem que reinicialize o canal ou a interface indicada. Esta mensagem é enviada com referência de chamada global, de valor 0, o que significa que afecta todas as chamadas activas numa determinada entidade lógica. RESTART ACKNOWLEDGE - Mensagem enviada pelo utilizador ou pela rede para confirmar a recepção da mensagem RESTART e indicar que a reinicialização pedida foi completada. Esta mensagem é enviada com referência de chamada global Diagrama de estados das chamadas Na recomendação Q.93 o protocolo da camada rede é descrito através de diagramas SDL (Specification and Description Language). O módulo de Controlo do Protocolo Q.93 interactua no lado do terminal com os módulos adjacentes tal como se indica na figura 6.6. Mário Serafim Nunes - IST 60

65 Plano de gestão Primitivas Primitivas Controlo de chamadas CC Controlo do Protocolo Q.93 (nível 3) Gestão de recursos GR Chamadas de procedimentos L3 Mensagens de/para o lado da rede Camada de Ligação de dados L2 Camada Física L S/T Figura Interligação do controlo do protocolo Q.93 com os blocos adjacentes (lado do terminal) Verifica-se na figura anterior que o módulo de controlo do protocolo Q.93 (L3) comunica com o módulo de controlo de chamadas (CC) através de primitivas, com o módulo de gestão de recursos (GR) através de chamadas de procedimentos e com a camada de Ligação de Dados (L2) através de mensagens de e para a rede. Apresentam-se na tabela 6.2 as primitivas de comunicação do controlo do protocolo do nível 3 do lado do terminal com o controlo de chamadas e com o plano de gestão, indicando-se para cada primitiva a mensagem correspondente que é gerada do nível 3 do terminal para a rede. Primitivas enviadas do controlo de chamadas CC -> L3 Setup request Proceeding request Alerting request Setup response More info request Disconnect request Release request Reject request Suspend request Resume request Information request Progress request Notify request Status enquiry request M -> L3 Manag. restart request Mensagens enviadas de L3 para a rede TE->NT SETUP CALL PROCEEDING ALERTING CONNECT SETUP ACKNOWLEDGE DISCONNECT RELEASE RELEASE COMPLETE SUSPEND RESUME INFORMATION PROGRESS NOTIFY STATUS ENQUIRY TE->NT RESTART CC - Controlo de chamadas M - Plano de gestão L3 - Nível 3 (Q.93) Tabela Primitivas entre o controlo de chamadas e plano de gestão com o nível 3 do lado do terminal Apresentam-se na tabela 6.3 as primitivas de comunicação entre o controlo do protocolo do nível 3 e o controlo de chamadas do lado do terminal, indicando-se para cada mensagem recebida a correspondente primitiva que é gerada para o controlo de chamadas. Mensagens de nível 3 vindas da rede NT->TE Primitivas enviadas para o controlo de chamadas L3 -> CC Mário Serafim Nunes - IST 6

66 SETUP CALL PROCEEDING ALERTING CONNECT CONNECT ACKNOWLEDGE SETUP ACKNOWLEDGE DISCONNECT RELEASE RELEASE COMPLETE SUSPEND ACKNOWLEDGE SUSPEND REJECT RESUME ACKNOWLEDGE RESUME REJECT INFORMATION PROGRESS NOTIFY RESTART STATUS Setup indication Proceeding indication Alerting indication Setup confirm Setup complete indication More info indication Disconnect indication Release indication Reject indication Release confirm Suspend confirm Suspend reject indication Suspend confirm (error) Resume confirm Resume reject indication Resume confirm (error) Information indication Progress indication Notify indication Manag. restart indication Status indication NT->TE RESTART L3 -> M Restart request Tabela Primitivas entre o protocolo de nível 3 e o controlo de chamada e plano de gestão, lado do terminal O Controlo do Protocolo Q.93 é descrito por uma máquina de estados. No caso das chamadas em comutação de circuitos a máquina de estados é constituída por 6 estados do lado do terminal e 7 estados do lado da rede, tal como é apresentado na tabela 6.4. Lado do Terminal U0 U U2 U3 U4 U6 U7 U8 U9 U0 U U2 U5 U7 U9 - U25 Nome do estado Null Call initiated Overlap sending Outgoing call proceeding Call delivered Call present Call received Connect request Incoming call proceeding Active Disconnect request Disconnect indication Suspend request Resume request Release request Call abort Overlap receiving Lado da Rede Tabela Estados do terminal e da rede O significado dos diferentes estados no lado do terminal é o seguinte: Null (U0) - não existe chamada. Call initiated (U) - o utilizador pediu o estabelecimento de uma chamada e ainda não recebeu qualquer resposta da rede. Overlap sending (U2) - o utilizador recebeu da rede a confirmação do seu pedido de estabelecimento de uma chamada e de que pode enviar mais informação relativa a essa chamada. Outgoing call proceeding (U3) - o utilizador recebeu da rede a confirmação de que esta possui toda a informação para estabelecer a chamada. N0 N N2 N3 N4 N6 N7 N8 N9 N0 N N2 N5 N7 N9 N22 N25 Mário Serafim Nunes - IST 62

67 Call delivered (U4) - o utilizador recebeu a informação de que a chamada que pediu para estabelecer foi entregue ao terminal remoto. Call present (U6) - o terminal recebeu uma oferta de chamada da rede mas ainda não respondeu. Call received (U7) - o terminal indicou a chegada de uma chamada enviando Alerting, mas o utilizador ainda não atendeu. Connect request (U8) - o utilizador atendeu a chamada e o terminal aguarda da rede a confirmação do estabelecimento da mesma. Incoming call proceeding (U9) - numa chamada de entrada o terminal confirmou que recebeu toda a informação necessária para estabelecer a chamada, mas ainda não enviou o Alerting. Active (U0) - a chamada está activa e o canal estabelecido. Disconnect request (U) - o utilizador pediu à rede para iniciar o procedimento de desligamento da chamada e aguarda a resposta da rede. Disconnect indication (U2) - o terminal recebeu um pedido para terminar a chamada pois a rede desligou o canal utilizado na chamada. Suspend request (U5) - o terminal pediu a suspensão da chamada e aguarda resposta da rede. Resume request (U7) - o utilizador pediu para reactivar uma chamada anteriormente suspensa e aguarda a resposta da rede. Release request (U9) - o terminal pediu à rede o desligamento da chamada e aguarda resposta desta. Overlap receiving (U25) - o terminal notificou a recepção de uma chamada e aguarda informação adicional sobre esta. O significado dos diferentes estados no lado da rede é correspondente ao dos estados do lado do terminal, existindo uma correspondência biunívoca entre eles, excepto para o estado N22, Call abort, o qual só existe no lado da rede. A rede está neste estado quando uma chamada de entrada numa configuração ponto a multiponto é terminada antes de qualquer utilizador responder. O protocolo da camada rede é descrito na recomendação Q.93 através de diagramas SDL. Na linguagem SDL são utilizados símbolos gráficos para descrição dos procedimentos, de que se apresentam alguns exemplos na figura 6.7 aplicados ao protocolo Q.93, lado do utilizador. Estado Descrição de Processo Primitiva de Controlo de Chamada Mensagem da rede Primitiva para o Controlo de Chamada Mensagem para a rede Decisão Alternativa Procedimento Comentários Figura Exemplos de símbolos SDL Começaremos por analisar o estabelecimento de uma chamada de saída em comutação de circuitos, apresentando-se na figura 6.8 o diagrama SDL simplificado dessa situação. Mário Serafim Nunes - IST 63

68 O estado inicial da chamada é 0, Null, permanecendo a chamada nesse estado até à ocorrência de uma primitiva de Setup request proveniente do Controlo de chamadas. Em resultado desta primitiva é gerada uma mensagem SETUP para a rede e a chamada vai para o estado, Call initiated. No estado podem ser recebidas da rede duas mensagens que farão evoluir a chamada: SETUP ACKNOWLEDGE ou CALL PROCEEDING. Se fôr recebido SETUP ACKNOWLEDGE a chamada vai para o estado 2, Overlap sending, significando a recepção desta mensagem que a rede precisa de mais informações para estabelecer a chamada. As informações subsequentes relativas a essa chamada são recebidas do Controlo de chamadas através de primitivas Info request, dando origem a mensagens INFORMATION que são enviadas para a rede. A chamada só sai deste estado quando for recebida a mensagem CALL PROCEEDING da rede, passando então a chamada para o estado 3, Outgoing call proceeding. 0 - Null Call nitiated Setup Req. SETUP ACK. CALL PROC. SETUP More Info Ind. Proceeding Ind. Call nitiated 2 - Overlap Sending Infor. Req. CALL PROC. INFOR. Proceeding Ind. 3 Outgoing Call Proc. ALERTING CONNECT Alerting Ind. 4 Call Delivered Setup Conf. CONNECT ACK. CONNECT 0 Active Figura Diagrama SDL de estabelecimento de uma chamada de saída em RDIS No estado 3 podem ser recebidas duas mensagens da rede que farão evoluir a chamada: ALERTING ou CONNECT. O caso normal nas chamadas telefónicas é ser recebido da rede, proveniente do terminal chamado, a mensagem ALERTING, sendo enviada a primitiva Alerting indication para o Controlo de chamada e passando a Mário Serafim Nunes - IST 64

69 chamada para o estado 4, Call delivered. Quer no estado 3 quer no 4 pode ser recebida da rede a mensagem CONNECT, que significa que o terminal chamado atendeu, sendo enviada para o Controlo de chamada a primitiva Setup confirm e para a rede a mensagem CONNECT ACKNOWLEDGE, se a opção de acknowledge estiver activada. Em seguida a chamada vai para o estado 0, Active, terminando a fase de estabelecimento e entrando na fase de conversação, com o canal estabelecido. Na figura 6.9 mostra-se uma possível sequência de mensagens de estabelecimento de uma chamada de saída, indicando-se para o terminal chamador ou originador da chamada, os sucessivos estados da chamada (Ei). Terminal Chamador Rede Rede Terminal Chamado E0 E E2 SETUP SETUP ACK. INFORMATION SETUP E3 E4 CALL PROC. ALERTING CONNECT CON. ACK. ALERTING CONNECT CON. ACK. E0 Figura Mensagens e estados associados ao estabelecimento de uma chamada de saída Apresenta-se em seguida, na figura 6.0, um exemplo do diagrama SDL do estabelecimento de uma chamada de entrada de comutação de circuitos. Uma chamada de entrada inicia-se com a recepção de uma mensagem SETUP da rede, proveniente do terminal chamador. Após ser enviada para o Controlo de chamada a primitiva Setup indication, a chamada passa para o estado 6, Call present. No estado 6 podem ser recebidas 4 primitivas do Controlo de chamadas: Alerting request, Proceeding request, Setup response ou Reject request. A primitiva Alerting request é enviada normalmente pelos terminais telefónicos, dando origem à mensagem ALERTING que é transportada pela rede até ao terminal chamador, passando a chamada para o estado 7, Call received. A primitiva Proceeding request é enviada quando não é possível enviar imediatamente o Alerting, sendo neste caso enviado para a rede uma mensagem CALL PROCEEDING e passando a chamada para o estado 9, Incoming call proceeding. A mensagem CALL PROCEEDING indica a recepção do SETUP, sendo utilizada por exemplo nos equipamentos PPCA, em que a mensagem de ALERTING só é enviada para a rede quando o terminal destinatário a enviar. A primitiva Setup response é utilizada por exemplo por equipamentos de resposta automática, originando imediatamente a mensagem CONNECT para a rede e passando a chamada para o estado 8, Connect request. A primitiva Reject request é utilizada quando o terminal quer rejeitar a chamada, enviando nesse caso para a rede a mensagem RELEASE COMPLETE e terminando a chamada, que passa para o estado 0, Null. Mário Serafim Nunes - IST 65

70 0 - Null Call nitiated SETUP Alerting Req. Proceeding Req. Setup Resp. Reject Req. Setup Ind. ALERTING CALL PROC. CONNECT RELEASE COMP. 6 Call Present 9 Incoming Call Proceed. 0 - Null Alerting Req. Setup Resp. ALERTING CONNECT 7 Call Received Setup Resp. CONNECT 7 Call Received CONNECT ACK. Setup Comp. Ind. 0 Active Figura Diagrama SDL do estabelecimento de uma chamada de entrada em RDIS Na figura 6. mostra-se uma possível sequência de mensagens de estabelecimento de uma chamada de entrada, indicando-se para o terminal chamado os sucessivos estados da chamada. Terminal Chamador Rede Rede Terminal Chamado SETUP CALL PROC. SETUP E0 E6 ALERTING CONNECT CON. ACK. ALERTING CONNECT CON. ACK. E7 E8 E0 Figura 6. - Mensagens e estados associados ao estabelecimento de uma chamada de entrada Analisa-se em seguida o procedimento de desligamento de chamadas RDIS. Na figura 6.2 apresenta-se um exemplo do diagrama SDL correspondente a esta situação. Mário Serafim Nunes - IST 66

71 0 Active (p.ex.) RELEASE DISCONNECT Disconnect Req. Release. Ind. RELEASE COMP. Disconnect Ind. 2 Disconnect Indication DISCONNECT Disconnect Request RELEASE Release Req. DISCONNECT RELEASE Release. Ind. RELEASE RELEASE Release. Ind. RELEASE COMP. 9 Release Request RELEASE COMP. RELEASE COMP. Release. Conf. 0 Null Figura Diagrama SDL do desligamento de uma chamada O estado inicial correspondente à fase de desligamento pode ser qualquer estado, com excepção do 0,, 6,, 2, 5, 7 e 9. No estado inicial, por exemplo o 0, pode ocorrer a recepção de três acontecimentos que originam o início do desligamento da chamada: as mensagens RELEASE e DISCONNECT ou a primitiva Disconnect request. No caso de ser recebida a mensagem RELEASE, é enviada a primitiva Release indication para o Controlo de chamadas e a mensagem RELEASE COMPLETE para a rede, indo a chamada para o estado 0, Null. No caso de ser recebida a mensagem DISCONNECT, é enviada a primitiva Disconnect indication para o controlo de chamadas e a chamada vai para o estado 2, Disconnect indication. Neste estado pode ser recebida a mensagem RELEASE, respondendo o terminal com RELEASE COMPLETE, ou pode ser recebida a primitiva Release request, respondendo o terminal com a mensagem RELEASE e ficando à espera de receber RELEASE COMPLETE. Em ambos os casos o estado final é 0, Null. Se for o terminal local a tomar a iniciativa do desligamento, é recebido do Controlo de chamadas a primitiva Disconnect request, enviando o terminal para a rede a mensagem DISCONNECT e indo para o estado Disconnect request. Neste estado pode ser recebida a mensagem DISCONNECT, caso em que o terminal envia RELEASE e espera a recepção de RELEASE COMPLETE, ou pode ser recebida a mensagem RELEASE, caso em que envia a primitiva Release indication e a mensagem RELEASE COMPLETE. Na figura 6.3 mostra-se uma possível sequência de mensagens de desligamento de uma chamada de entrada, indicando-se para os terminais envolvidos os sucessivos estados da chamada. Mário Serafim Nunes - IST 67

72 TE Rede Rede TE E0 E DISCONNECT DISCONNECT E0 RELEASE RELEASE E2 E9 E0 REL. COMP. REL. COMP. E0 Figura 6.3- Exemplo de desligamento de uma chamada RDIS Como se observa na figura, só a primeira mensagem do procedimento de desligamento, DISCONNECCT, tem significado global, dando origem ao envio de informação de desligamento através da rede até ao terminal remoto, tendo as restantes mensagens, RELEASE e RELEASE COMPLETE apenas significado local. Estabelecimento de chamada de entrada com múltiplos terminais TE a TE b TE c Rede 0 SETUP (Broadcast) SETUP REQ (SABME/UA) ALERTING 6 ALERTING IND C INT. ALERTING REQ (SABME/UA) ALERTING 7i 7 (SABME/UA) ALERTING C 7i INT. ALERTING REQ C 7i INT. ALERTING REQ CONNECT INT. CONNECT IND CONNECT IND 8i 8 END PROCESS CONNECT ACK REQ X CONNECT ACK RELEASE INT. RELEASE REQ RELEASE INT. RELEASE REQ 9i RELEASE COMPLETE 9i INT. REL. COMP. IND 0 RELEASE COMPLETE X INT. REL. COMP. IND X C - Criação da máquina de estados X - Terminação da máquina de estados Mário Serafim Nunes - IST 68

73 7. ADAPTAÇÃO DE PROTOCOLOS E INTERFACES EXISTENTES Existem actualmente várias interfaces para comunicação de dados, definidas pelos principais organismos de normalização internacional, com destaque para o ITU-T. Para adaptar essas interfaces à interface de acesso à RDIS são utilizados os Adaptadores de Terminais (TA), havendo assim tantos TA diferentes quantos os tipos de interfaces actualmente normalizadas. O ITU-T definiu os protocolos e procedimentos correspondentes à adaptação de várias interfaces à RDIS, de que se destaca: I Multiplexagem, adaptação de ritmo e suporte de interfaces existentes. I.46 / X.30 - Suporte de equipamento terminal de dados com interfaces X.2 e X.2 bis pela RDIS. I.462 / X.3 - Suporte de equipamento terminal de dados em modo pacote pela RDIS. I.463 / V.0 - Suporte de equipamento terminal de dados com interfaces da série V pela RDIS. I Multiplexagem, adaptação de ritmo e suporte de interfaces de 64 Kbit/s com restrições. I.465 / V.20 - Suporte de equipamento terminal de dados com interfaces da série V com multiplexagem estatística. 7.. Multiplexagem e adaptação de ritmos Na recomendação I.460 são definidos os procedimentos para adaptação de ritmo e para multiplexagem de canais de ritmo inferior a 64 kbit/s num canal B de 64 kbit/s. A adaptação de ritmo a um canal B de 64 kbit/s para ritmos até 32 kbit/s é feita em duas fases: - na primeira fase é feita a adaptação do canal com um ritmo qualquer (inferior a 64 kbit/s) para um ritmo intermédio normalizado de 8, 6 ou 32 kbit/s - na segunda fase é feita a inserção do canal com o ritmo intermédio obtido da fase anterior no canal B de 64 kbit/s. A adaptação de ritmos diferentes de um ritmo intermédio normalizado é feita do seguinte modo: - ritmos até 4.8 Kbit/s inclusivé, são adaptados para 8 Kbit/s - ritmos superiores a 4.8 Kbit/s e até 9.6 Kbit/s inclusivé, são adaptados para 6 Kbit/s - ritmos superiores a 9.6 Kbit/s e até 9.2 Kbit/s inclusivé, são adaptados para 32 Kbit/s. Os canais de ritmos intermédios normalizados são inseridos no canal B nas seguintes posições de bits: - canal de 8 Kbit/s: posição do bit - canal de 6 Kbit/s: posições dos bits e 2 - canal de 32 Kbit/s: posições dos bits, 2, 3 e 4. Todos os bits não utilizados são fixados a lógico. A multiplexagem de canais com ritmos intermédios de 8, 6 e 32 Kbit/s é feita por interpolação dos vários canais em diferentes bits de cada octeto do canal B. Os canais de ritmos intermédios normalizados são multiplexados no canal B em posições de bits definidas do modo seguinte (figura 7.): - canal de 8 Kbit/s: qualquer posição de bit - canal de 6 Kbit/s: posições (,2), (3,4), (5,6) ou (7,8) - canal de 32 Kbit/s: posições (,2,3,4) ou (5,6,7,8) Os bits do canal B não utilizados deverão ser colocados em lógico. Mário Serafim Nunes - IST 69

74 bits do canal B a8 b8 c8 d8 e8 f8 g8 h8 a6 b6 c6 d6 a8-h8 - canais de 8 kbit/s a6-d6 - canais de 6 kbit/s a32 b32 a32-b32 - canais de 32 kbit/s Figura 7. - Multiplexagem de canais com ritmos intermédios normalizados num canal B A adaptação de canais de dados para ritmos superiores a 32 kbit/s, incluindo 64 Kbit/s com restrições é definida na recomendação I.464. Um caso usual de canal B com restrições é o do sistema de transmissão digital de primeira hierarquia dos EUA (T), o qual não permite um octeto com 8 zeros. A adaptação consiste em inserir os bits de dados nos primeiros 7 bits do canal B e colocar o bit 8 sempre a lógico, tal como se mostra na figura bits do canal B D D2 D3 D4 D5 D6 D7 Figura Adaptação de canal de 64 Kbit/s com restrições ao canal B 7.2. Adaptação de interfaces da série V para RDIS A adaptação de equipamentos terminais com interface da série V, nomeadamente V.24 ou RS.232C, a RDIS é objecto da recomendação I.463 / V.0. Na interface V.24 os principais circuitos definidos são indicados na figura 7.3. TxD - Transmit Data RxD - Receive Data DTE RTS - Request To Send CTS - Clear To Send DTR - Data Terminal Ready DSR - Data Set Ready CD - Carrier Detect Ground DCE Figura Interface V.24 Os ritmos definidos para esta interface vão desde 300 bit/s até 9.2 Kbit/s, sendo aplicável nestes casos o método de adaptação em duas fases anteriormente definido. A primeira fase de adaptação para os ritmos intermédios normalizados é feita para os ritmos intermédios apresentados na tabela 7.. Mário Serafim Nunes - IST 70

75 Ritmo V.24 (bit/s) Ritmo intermédio (Kbit/s) Tabela 7. - Ritmos na interface V.24 Para a adaptação de ritmo de V.24 a RDIS é definida uma trama de 80 bits, cuja estrutura é representada na figura bits Octeto Octeto D D2 D3 D4 D5 D6 S Octeto 2 D7 D8 D9 D0 D D2 X Octeto 3 D3 D4 D5 D6 D7 D8 S3 Octeto 4 D9 D20 D2 D22 D23 D24 S4 Octeto 5 E E2 E3 E4 E5 E6 E7 Octeto 6 D25 D26 D27 D28 D29 D30 S6 Octeto 7 D3 D32 D33 D34 D35 D36 X Octeto 8 D37 D38 D39 D40 D4 D42 S8 Octeto 9 D43 D44 D45 D46 D47 D48 S9 Figura Estrutura da trama V.0 A sincronização de trama é efectuada através do primeiro octeto da trama, o qual é constituído por 8 zeros. Adicionalmente, o primeiro bit de cada um dos octetos seguintes é também utilizado para sincronização, tomando o valor lógico um, o que impede a imitação do octeto inicial de sincronismo. No receptor o alinhamento de trama é feito através da pesquisa contínua da seguinte sequência de 7 bits do total dos 80 bits da trama: xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx xxxxxxx Os bits D são de dados, em número de 48 bits num total de 80 bits da trama. Os bits S e X são usados para transporte de informação de controlo associada com os bits de dados. Os bits S são agrupados em dois grupos, SA e SB para transporte de dois circuitos de controlo da interface V.24, tal como se indica na tabela 7.2. Os bit X são usados para transporte de informação de sincronismo de trama entre os TA, podendo adicionalmente ser usados para transporte de informação de controlo de fluxo. Mário Serafim Nunes - IST 7

76 DTE local Grupos de bits de controlo DTE remoto DTR RTS Estado de sinc. Das tramas --> --> --> S,S3,S6,S8 = SA S4,S9 = SB X --> --> --> DSR CD CTS Tabela Correspondência dos bits de controlo em V.0 Os bits S deverão conter informação de controlo amostrada simultaneamente com os bits de dados, sendo essa amostragem efectuada nas posições indicadas na tabela 7.3. Bit S S S3 S4 S6 S8 S9 Bit D D8 D6 D24 D32 D40 D48 Tabela Amostragem dos bits de controlo da trama V.0 Os bits E são usados para transporte do ritmo de informação do terminal, de informação de fase de relógio do terminal e de informação de multitrama. Na tabela 7.4 mostra-se a utilização dos bits E a E3 que dão a indicação do ritmo de informação do terminal de dados para os vários ritmos intermédios, os quais são definidos na fase de estabelecimento da chamada no elemento de informação bearer capability. E E2 E3 Ritmos intermédios (kbit/s) bit/s bit/s bit/s Tabela Codificação do ritmo de repetição da informação da trama V.0 Na figura 7.5 é apresentado um diagrama de blocos funcional do adaptador de terminal V.24 para RDIS. Formação da trama V.0 Canal B USART L L3 L2 L V.24 S0 Gestão da Gestão da interface V.24 interface S0 Gestão de chamadas Figura Adaptador de terminal V.24 para RDIS Mário Serafim Nunes - IST 72

77 O módulo de gestão da interface V.24 tem por principais funções implementar o protocolo de transmissão série síncrono ou assíncrono de acordo com a interface V.24, nomeadamente para emissão e recepção de caracteres de dados e para definir os sinais de controlo da interface. O módulo de formação da trama V.0 é responsável pela multiplexagem dos vários sinais constituintes da trama, nomeadamente dos bits de sincronismo, de dados, de controlo e de indicação do ritmo. O módulo de gestão de ligações tem por função essencial o controlo das chamadas, nomeadamente para pedir o estabelecimento e desligamento de chamadas sobre o canal B. O módulo de gestão da interface S tem por funções essenciais a implementação do protocolo RDIS, o que inclui os seus três níveis, designados por L a L3. Na figura 7.6 exemplificam-se os vários níveis de multiplexagem efectuados num TA V.0 com duas interfaces V.24, uma com ritmo de 4800 bit/s que ocupa o bit b0 do canal B e outra com ritmo de 9600 bit/s que ocupa os bits b e b2 do mesmo canal B. V.24 Emissor 9600 bit/s TxD DTR RTS V.24 Emissor 4800 bit/s TxD DTR RTS Trama V.0 Trama V.0 Mux V.0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 7 b b0 Bits do canal B B2 B D Interface S0 RDIS Figura 7.6 Exemplo de multiplexagem de duas interfaces V.0 num canal B 7.3. Adaptação da interface X.25 para RDIS A adaptação de equipamento terminal funcionando em modo pacote segundo a recomendação X.25 é objecto da recomendação I.462 / X.3. São definidos na recomendação X.3 dois cenários de adaptação de X.25 para RDIS, designados por Caso A de acesso a uma rede de pacotes e Caso B de serviço de circuito virtual em RDIS. Estes dois cenários foram inicialmente designados por cenário de integração mínima (Caso A) e cenário de integração máxima (Caso B) Caso A - Acesso a uma rede de pacotes Este cenário refere a transmissão transparente de informação de chamadas em modo pacote através da RDIS, só sendo possível o acesso via canal B. Neste modo a única função que a RDIS proporciona às chamadas em modo pacote é o acesso físico transparente a um canal de 64 Kbit/s, comutado entre o terminal X.25 e um acesso à rede de comutação de pacotes. As características fundamentais deste cenário são portanto as seguintes: - o terminal X.25 só pode aceder à RDIS através do canal B - o TA só implementa funções da camada do plano do utilizador, não sendo portanto efectuadas quaisquer operações ao nível trama ou pacote - o TA implementa a adaptação de ritmo entre a interface X.25 e o canal B - as tramas são encaminhadas directamente para a rede de comutação de pacotes (PSDN). A funcionalidade deste cenário é exemplificada na figura 7.7. Mário Serafim Nunes - IST 73

78 TE2 X.25 TA X.25 Canal B RDIS AU X.25 PSDN TE2 X.25 TE2 X.25 TA X.25 Canal B AU - Access Unit PSDN - Packet Switching Data Network Figura Comutação de dados X.25 no caso A Como se observa na figura, devido ao facto de neste cenário não ser possível efectuar comutação de chamadas em modo pacote internamente na RDIS, tem de se aceder à rede de comutação de pacotes para efectuar a comutação de dados entre dois terminais ligados à RDIS ou naturalmente, para aceder a um terminal da rede de pacotes. A AU é um porto de acesso da rede de pacotes à RDIS. Relativamente à conversão de protocolos efectuada pelo TA, como vimos apenas há conversão ao nível físico, o que é traduzido pelo diagrama indicado na figura 7.8. Camada X.2 / X.2 bis I.430 X.25 RDIS S0 Figura Conversão de protocolos no TA no caso A Caso B - Serviço de circuito virtual em RDIS Este cenário refere o caso em que existe na RDIS a função de comutação de pacotes. Neste caso é possível a utilização de canais B e D para comutação de pacotes, bem como a comutação de chamadas dentro da RDIS sem aceder à rede de comutação de pacotes. As características fundamentais deste cenário são portanto as seguintes: - o terminal X.25 pode aceder à RDIS através dos canais B ou D - o TA implementa a adaptação de ritmo entre a interface X.25 e o canal B - o TA implementa funções das camadas e 2 do plano do utilizador de X.25 e de RDIS e a respectiva conversão - há possibilidade de comutação de pacotes internamente na RDIS. A funcionalidade deste cenário é exemplificada na figura 7.9. TE2 X.25 TA X.25 Canal B ou D RDIS PH X.75 PSDN TE2 X.25 TA X.25 Canal B ou D X.75 RDIS PH PH - Packet Handler PSDN - Packet Switching Data Network Figura Comutação de dados X.25 no caso B Na figura acima exemplifica-se uma conexão em comutação de pacotes entre dois terminais ligados a uma central RDIS, efectuando-se a comutação através do "Packet Handler" (PH). Mário Serafim Nunes - IST 74

79 A conversão de protocolos e os procedimentos a efectuar pelo TA dependem neste caso de se usar o canal B ou D, tal como se analisa em seguida Acesso a RDIS através do canal B, caso B No caso de se utilizar o canal B a conversão de protocolos no TA é análoga ao caso A, isto é, há apenas conversão de nível físico no plano do utilizador, uma vez que nos níveis 2 e 3 se utiliza o protocolo X.25, tal como se indica na figura X.25 PLP 2 X.25 LAPB X.2 / X.2 bis X.2 / I.430 X.2 bis X.25 RDIS S0 TE2 X.25 TA PH PLP - Packet Layer Protocol X.25 PLP - Camada 3 do protocolo X.25 Figura Diagrama de conversão de protocolos utilizando o canal B (Caso B) Na figura 7. apresenta-se um exemplo de diagrama de mensagens para o estabelecimento de chamadas de dados no canal B. Como se observa na figura anterior, o estabelecimento de uma chamada de dados X.25 no canal B pode-se considerar dividida em quatro fases. Na primeira fase é estabelecida uma conexão lógica de nível 2 no canal D para sinalização, caso ainda não existisse, a que se segue um pedido de estabelecimento de uma chamada de dados X.25, através do envio da mensagem SETUP. O comutador RDIS responde a este pedido com as mensagens CALL PROCEEDING seguida de CONNECT e estabelece um canal B de ligação entre o TA e o PH da central. Na segunda fase, após ter sido estabelecido localmente um canal B entre o TA e o PH, dá-se início ao estabelecimento do nível 2 de X.25 seguido de um pedido de estabelecimento de uma chamada virtual X.25. Estas mensagens são trocadas entre o DTE X.25 e o PH e pertencem ao protocolo X.25. Na terceira fase, após se ter estabelecido a rota da chamada virtual através dos vários comutadores ou PHs da rede até chegar ao comutador local do destinatário, é entregue ao TA remoto uma mensagem SETUP de chamada de dados de entrada, a qual é aceite, estabelecendo-se um canal B entre o PH e o TA remotos. Na quarta fase o PH remoto envia para o DTE destinatário através do TA o pedido de chamada X.25 de entrada, a qual é aceite. Após a aceitação da chamada fica estabelecido um canal B entre os TAs e através destes fica estabelecida uma conexão entre os terminais X.25. Mário Serafim Nunes - IST 75

80 DTE X.25 R TA X.25 S E T Ds B Controlo PH Ds B E T S TA DTE X.25 R X.25 X.25 RDIS Comutador RDIS RDIS X.25 DTE TA PH PH TA DTE SABME(x,s) Canal D local RDIS UA(x,s) I(x,s)[S X.25] I(x,s)[CP] I(x,s)[C] SABM(B) UA(B) Canal B local I(B)[X.25 CR] X.25 SABME(y,s) UA(y,s) I(y,s)[S X.25] I(y,s)[C] I(y,s)[CA] Canal D remoto RDIS SABM(A) I(A)[X.25 IC] UA(A) Canal B remoto X.25 I(A)[X.25 CC] I(B)[X.25 CA] Canal B extremo a extremo X.25 Transferência de dados X.25 no canal B ( ) - parâmetros de nível 2 S X25 - SETUP chamada X.25 x,y - TEI x, y CP - CALL PROCEEDING A,B - endereços LAPB C - CONNECT s - entidade de sinalização (SAPI=0) CA - CONNECT ACKNOWLEDGE Ds - Canal D, entidade de sinalização X25 CR - X.25 CALL REQUEST B - Canal B X25 IC - X.25 INCOMING CALL [ ] - parâmetros de nível 3 X25 CA - X.25 CALL ACCEPTED X25 CC - X.25 CALL CONNECTED Figura 7. - Estabelecimento de chamadas de dados X.25 no canal B (caso B) Canal B extremo a extremo X.25 Na figura 7.2 apresenta-se um exemplo de um diagrama de mensagens de desligamento de uma chamada de dados no canal B. Mário Serafim Nunes - IST 76

81 Canal B extremo a extremo X.25 Canal B local X.25 DTE TA PH PH TA DTE I(B)[X.25 CLR] DISC(B) UA(B) Transferência de dados X.25 no canal B I(B)[X.25 CLC] I(A)[X.25 CLI] UA(B) I(B)[X.25 CLC] DISC(B) Canal B extremo a extremo X.25 Canal B remoto X.25 Canal D local I(x,s)[D] I(x,s)[R] I(y,s)[D] I(y,s)[R] Canal D remoto RDIS I(y,s)RC] I(y,s)[RC] RDIS DISC(y,s) DISC(y,s) UA(y,s) UA(y,s) CLR - CLEAR REQUEST D - DISCONNECT CLI - CLEAR INDICATION R - RELEASE CLC - CLEAR CONFIRMATION RC - RELEASE COMPLETE Figura Desligamento de uma chamada de dados no canal B (Caso B) O desligamento de uma chamada de dados X.25 no canal B é efectuada em duas fases. Na primeira fase é efectuado o desligamento da chamada X.25, o qual é iniciado com o envio pelo DTE que quer desligar de uma mensagem X.25 CLEAR REQUEST. Esta mensagem dá origem ao desligamento da chamada X.25 em ambos os extremos da rede, utilizando-se nesta fase exclusivamente mensagens X.25, de nível 3 e 2. Na segunda fase efectua-se o desligamento em ambos os extremos da rede dos canais B de suporte à comunicação de dados que estavam estabelecidos entre o TA e o PH respectivos. Esta fase utiliza exclusivamente mensagens RDIS. Na figura 7.3 é apresentado um diagrama de blocos funcional do adaptador de terminal X.25 para RDIS correspondente à comutação no canal B. Conversão de protocolos L L2 L3 L2 L X.25 S0 Gestão da interface X.25 Gestão da interface S0 Gestão de chamadas Figura Adaptador de terminal X.25 para RDIS (Caso B) Como se verifica na figura, o TA implementa os protocolos RDIS até ao nível 3 para controlo das chamadas RDIS. No plano do utilizador como vimos anteriormente só é necessário implementar funções de nível físico; contudo se se pretender efectuar adaptação de ritmo através da inserção de flags HDLC no sentido do aumento do ritmo e a sua remoção no sentido inverso, é necessário efectuar as correspondentes funções de nível 2, nomeadamente de delimitação de tramas, inserção/remoção de flags e de zeros. Mário Serafim Nunes - IST 77

82 Acesso a RDIS através do canal D, caso B Analisam-se nesta secção as funcionalidades do TA quando é usado o acesso a RDIS através do canal D. O TA implementa neste caso os níveis e 2 de ambos os protocolos X.25 e RDIS e respectiva conversão, tendo as funcionalidades de DCE X.25 do lado do terminal X.25 e de terminal RDIS do lado da RDIS. Na figura 7.4 mostra-se a arquitectura de protocolos do TA para este caso. Como se utiliza o canal D para transmissão de dados é necessário efectuar a conversão entre o LAPB do lado do terminal X.25 para o LAPD do lado da rede, devido ao facto de no canal D só se poder usar o protocolo LAPD. 3 X.25 PLP 2 X.25 LAPB X.2 / X.2 bis LAPB LAPD X.2 / X.2 bis I.430 X.25 RDIS S0 TE2 X.25 TA PH PLP - Packet Layer Protocol X.25 PLP - Camada 3 do protocolo X.25 Figura Diagrama de conversão de protocolos utilizando o canal D O TA deverá então fazer a conversão entre o LAPB e o LAPD, sendo as principais funções de conversão as seguintes: - conversão do campo de endereço - conversão do campo de controlo - novo cálculo da sequência de teste de trama (FCS). O campo de endereço em LAPB é de octeto, sendo utilizado apenas para distinguir as tramas de comandos ou respostas, através de dois valores distintos, A= ou B=3. O campo de endereço de LAPD é de 2 octetos, incluindo o SAPI, TEI e bit C/R (Comando/Resposta). Na figura 7.5 mostra-se a conversão entre os campos de endereço de LAPB e LAPD para as tramas I de informação. Endereço LAPB End = 3 Endereço LAPB End = DTE X.25 TA X.3 Endereço LAPD SAPI = 6 TEI = x C/R = SAPI = 6 TEI = x C/R = 0 Figura Conversão de endereços entre LAPB e LAPD em tramas I Na figura 7.6 apresenta-se um exemplo do diagrama de mensagens para o estabelecimento de chamadas de dados no canal D. Mário Serafim Nunes - IST 78

83 DTE X.25 R X.25 TA X.25 S RDIS E T Ds Dp Controlo PH Ds Comutador RDIS E T TA DTE X.25 R X.25 X.25 DTE TA PH PH TA DTE Dp S RDIS SABM(B) SABME(x,p) UA(B) UA(x,p) I(B)[ X.25 CR] I(x,p)[X.25 CR] SABME(y,p) SABM(A) UA(y,p) UA(A) I(y,p)[X.25 IC] I(B)[X.25 IC] I(A)[X.25 CC] I(x,p)[X.25 CC] I(y,p)[X.25 CA] I(B)[X.25 CA] Transferência de dados X.25 no canal D I(B)[ X.25 DA] I(x,p)[X.25 DA] I(y,p)[X.25 DA] I(A)[X.25 DA] I(A)[X.25 DA] I(x,p)[X.25 DA] I(y,p)[X.25 DA] I(B)[X.25 DA] ( ) - parâmetros de nível 2 [ ] - parâmetros de nível 3 B - comando DTE, resposta DCE X.25 CR - X.25 CALL REQUEST A - resposta DTE, comando DCE X.25 IC - X.25 INCOMING CALL x,y - valores de TEI X.25 CA - X.25 CALL ACCEPTED p - entidade p, SAPI=6 X.25 CC - X.25 CALL CONNECTED Ds - Canal D, entidade s X.25 DA - X.25 DATA Dp - Canal D, entidade p Figura Estabelecimento de chamada de dados X.25 no canal D O estabelecimento de chamadas de dados X.25 no canal D é efectuado usando a entidade p, ou seja, usando tramas com SAPI=6. Como se observa na figura 7.8, começa por se estabelecer uma conexão de nível 2 sobre a entidade p. Em seguida é enviada uma mensagem X.25 de pedido de estabelecimento de uma chamada, CALL REQUEST, através do TA até ao PH. O TA apenas efectua a adaptação de protocolos de nível físico e de ligação de dados, o que neste último caso corresponde à conversão entre os protocolos LAPB e LAPD. Do lado do terminal destinatário tem também lugar o estabelecimento da conexão de nível 2 sobre a entidade p, se esta ainda não estiver estabelecida. Segue-se o envio da mensagem INCOMING CALL do PH para o terminal, o qual responde com CALL ACCEPTED, a qual por sua vez dá origem ao envio para o terminal chamador da mensagem CALL CONNECTED, estabelecendo-se assim o canal virtual. A partir desse instante pode-se dar início à transferência de dados X.25 por meio de tramas X.25 DATA. Apresenta-se na figura 7.7 um diagrama de mensagens de desligamento de uma chamada virtual de dados. Mário Serafim Nunes - IST 79

84 DTE TA PH PH TA DTE Transferência de dados X.25 no canal D I(B)[ X.25 CLR] I(A)[X.25 CLC] I(x,p)[X.25 CLR] I(x,p)[X.25 CLC] I(y,p)[X.25 CLI] I(A)[X.25 CLI] I(y,p)[X.25 CLC] I(B)[X.25 CLC] DISC(B) UA(B) DISC(x,p) UA(x,p) DISC(y,p) UA(y,p) DISC(B) UA(B) X.25 CLR - X.25 CLEAR REQUEST X.25 CLI - X.25 CLEAR INDICATION X.25 CLC - X.25 CLEAR CONFIRMATION Figura Desligamento de uma chamada de dados X.25 no canal D O desligamento de uma chamada de dados X.25 no canal D utiliza igualmente a entidade p para troca de mensagens entre o TA e a rede ou, mais exactamente, com o PH. O procedimento de desligamento inicia-se com o envio da mensagem X.25 CLEAR REQUEST do terminal para o PH, o qual responde com a mensagem CLEAR CONFIRMATION. No outro extremo da rede o PH respectivo envia para o terminal a mensagem CLEAR INDICATION, à qual o terminal responde com CLEAR CONFIRMATION. Em ambos os extremos da conexão pode efectuar-se em seguida o desligamento da conexão de nível 2 se não houver nenhuma outra chamada activa Adaptação de interfaces da série V para RDIS com multiplexagem estatística A recomendação V.20 cobre a ligação a RDIS de terminais com interface da Série V com multiplexagem estatística, usando serviços de suporte em modo circuito (canais B, H0, H, H2). Esta recomendação permite a multiplexagem de várias ligações de dados num único canal de suporte, bem como o estabelecimento e desligamento automático de ligações de dados adicionais Funções e modos de operação As funções do TA necessárias para a ligação de terminais da série V a RDIS são essencialmente as seguintes: - conversão das características eléctricas e mecânicas da interface - adaptação de ritmo - sincronização terminal a terminal - estabelecimento e desligamento manual ou automático de chamadas - funções de manutenção. O protocolo de adaptação de V.20 é baseado no protocolo LAPD (Q.92/I.44) modificado. São definidos dois conjuntos de funções do protocolo V.20, as funções básicas e as adicionais. As funções básicas do protocolo são as seguintes: - transporte transparente de dados - geração e interpretação de mensagens para comunicação com a camada par - gestão de temporizadores e contadores usados na comunicação Mário Serafim Nunes - IST 80

85 - detecção de erros. As funções adicionais do protocolo são as seguintes: - transporte das linhas de estado da interface R do terminal - segmentação e reagrupamento de mensagens - transporte de erros detectados na interface - suporte de operação com relógio independente da rede - multiplexagem de protocolos síncronos e assíncronos - interfuncionamento de terminais funcionando a ritmos diferentes - controlo de fluxo - retransmissão em caso de erro. Os modos de adaptação de terminal estão divididos nas seguintes categorias: - operação sensível ao protocolo, quando há encapsulamento dos dados em caracter ou em mensagem. Esta categoria é subdividida em operação para protocolos assíncronos e para protocolos síncronos. - operação transparente ao bit, quando não há alinhamento acima do nível do bit na interface R. i) Operação sensível ao protocolo com terminal assíncrono start/stop Os bits de start e stop são retirados e o bit de paridade pode ser testado. O caracter resultante é colocado numa trama para transporte no canal de suporte, efectuando-se a operação inversa no receptor. ii) Operação sensível ao protocolo com terminal síncrono HDLC As flags e bits zero inseridos no terminal emissor são removidos, sendo o FCS testado e também removido. Os campos de endereço, controlo e informação são transportados transparentemente através do TA. A mensagem resultante, alinhada ao octeto, é inserida em uma ou mais tramas, que são transportadas no canal de suporte para a entidade par no receptor. A mensagem original pode ser segmentada no TA para diminuir o tempo de atraso de transmissão, sendo efectuado o processo inverso de reagrupamento no receptor. Se um erro de FCS é detectado na interface R, essa ocorrência é transferida para a entidade par, a qual pode rejeitar a mensagem completa ou enviar um "abort" para o terminal receptor relativo à mensagem em curso. iii) Operação de transporte transparente ao bit Na operação em modo transparente ao bit o TA encapsula em tramas os bits da interface R à medida que são recebidos. As tramas são enviadas para a entidade par no receptor, a qual retira os bits das tramas e envia-os para a interface R do receptor, sem efectuar qualquer processamento ou testes de erros. Este modo é usado para todos as situações não cobertas pelos modos anteriores, síncronos ou assíncronos Estrutura das tramas V.20 A estrutura das tramas do protocolo V.20 é análoga à de LAPD, podendo incluir opcionalmente ou 2 octetos no cabeçalho, tal como se mostra na figura 7.8. Mário Serafim Nunes - IST 8

86 F A C Informação FCS F 2 2 n 2 octetos H CS Informação V.20 m octetos A - Campo de endereço C - Campo de controlo H - Cabeçalho do TA (opcional no modo transparente ao bit) CS - Informação de controlo de estado (extensão opcional) Figura Estrutura das tramas V.20 O campo de endereço (A) é constituído por 2 octetos, tendo uma estrutura análoga à de LAPD, tal como se mostra na figura bit LLI0 C/R 0 Octeto LLI Octeto 2 LLI0-6 bits de ordem superior de LLI LLI - 7 bits de ordem inferior de LLI C/R - Comando/resposta Figura Formato do campo de endereço das tramas V.20 O campo LLI (Logical Link Identifier) é obtido por concatenação dos campos LLI0 e LLI, num total de 3 bits, o que permite valores de LLI de 0 a 89. Estão atribuídos actualmente as gamas de valores de LLI indicados na tabela 7.6. LLI Função 0 Sinalização dentro do canal -255 Reservados para futura normalização 256 Valor de defeito de LLI Valores para atribuição de LLI Reservados para futura normalização 89 Gestão da camada dentro do canal Tabela Valores de LLI reservados O bit C/R identifica uma trama V.20 como comando ou resposta. Na V.20 este campo é utilizado de modo simétrico em ambas as direcções de transmissão, tal como se indica na tabela 7.7. C/R Significado 0 Comando Resposta Tabela Bit C/R Mário Serafim Nunes - IST 82

87 O campo de controlo (C) é constituído por dois octetos, sendo utilizado de modo análogo ao de LAPD. Há no entanto algumas diferenças em relação ao LAPD que serão analisadas mais à frente. O octeto do cabeçalho (H) da trama V.20 é de utilização obrigatória para os modos sensíveis ao protocolo, síncronos ou assíncronos, sendo opcional no modo transparente ao bit. O formato deste octeto é mostrado na figura E BR Res Res C2 C B F E - Extensão C2, C - controlo de erro BR - Break/HDLC Idle B, F - bits de segmentação Res - reservado Figura Formato do campo H do cabeçalho da trama de V.20 O bit E permite aumentar o cabeçalho da trama V.20 de modo a incluir o octeto de controlo de estado (CS), caso em que o bit E toma o valor 0. O bit BR indica nas aplicações assíncronas a invocação da função BREAK no terminal, caso em que o bit toma o valor. Nas aplicações síncronas HDLC o bit BR é usado para indicar a condição "idle" (5 ou mais uns seguidos) na interface R, caso em que o bit toma o valor. Os bits "Res" são reservados para futura normalização, sendo actualmente postos a 0 na emissão. Os bits C2 e C são usados para detecção de erros de transmissão, tal como indicado na tabela 7.8. C C2 Síncrono HDLC Assíncrono Transparente 0 Erro de FCS Erro de Stop bit NA 0 Abort Erro de paridade no NA último caracter Enchimento de TA Erro de stop bit NA (TA overrun) e erro de paridade 0 0 Erro não detectado NA - Não aplicável Tabela Codificação dos bits de controlo C2, C do cabeçalho H Os bits B e F são usados para segmentação e reagrupamento de mensagens em aplicações no modo síncrono, tal como se indica na tabela 7.9. B F Síncrono HDLC Assíncrono e Transparente 0 Trama de início NA 0 0 Trama intermédia NA 0 Trama final NA Trama única Obrigatório B = - inicia mensagem NA - Não aplicável F = - termina mensagem Tabela Codificação dos bits B e F de segmentação do cabeçalho H Se a trama contiver B= e F=0 isso indica que essa trama contém informação de início de uma mensagem. Se B=F=0 isso indica que é uma trama intermédia da mensagem. A codificação B=0 e F= indica que é o segmento final de uma mensagem. Caso seja B=F= a mensagem está completamente contida nessa trama. Do ponto de vista do TA V.20 a mensagem aqui referida é constituída pela informação proveniente do terminal, podendo por exemplo ser constituída por conjuntos de caracteres ou por tramas HDLC, como veremos mais à frente. Nos modos assíncrono e transparente ao bit a codificação requerida é sempre F=B=. A informação de controlo de estado (CS), quando presente, está contida no octeto seguinte ao cabeçalho, servindo no TA como indicador do estado da interface física R. O campo de controlo de estado é em geral enviado quando uma ou mais linhas de controlo que estão a ser testadas mudarem de valor lógico, podendo Mário Serafim Nunes - IST 83

88 contudo ser enviado também em outras situações. Na figura 7.2 mostra-se o formato do campo de controlo de estado para a interface V.24. E DR SR RR Res Res Res Res E - Extensão RR - Receive Ready DR - Data Ready Res - reservado SR - Send Ready Figura Formato do campo CS de controlo de estado para V.24 O bit E a indica que não há mais octetos de extensão do cabeçalho. O bit DR a indica que a interface R está activada, o que implica que o terminal está activo. O bit SR a indica que o terminal está pronto a enviar dados. O bit RR a indica que o terminal está pronto a receber dados. O TA mantém o controlo das 6 variáveis associadas aos bits DR, SR e RR correspondentes ao estado actual das variáveis locais do terminal e aos bits DR, SR e RR correspondentes ao estado das variáveis recebidas do terminal remoto. O octeto CS de controlo de estado é enviado sempre que há uma alteração de qualquer uma das variáveis de emissão. O padrão de preenchimento entre tramas será normalmente constituído por flags HDLC, podendo contudo para aplicações especiais ser constituído por sequências de uns Procedimentos do protocolo V.20 Tal como em LAPD são possíveis dois tipos de ligações lógicas em V.20: - apenas suporte de transferência de informação sem confirmação; - suporte simultâneo de transferência de informação com e sem confirmação Os procedimentos do protocolo são semelhantes aos de LAPD, apresentando contudo algumas diferenças, a seguir indicadas: - simetria no uso do bit C/R - não existência de procedimentos de gestão de TEI - gestão do campo de endereço LLI - diferenças na recepção da trama I de resposta - diferenças na transmissão da trama FRMR de resposta. O conceito de TEI não existe em V.20, não existindo logicamente os correspondentes procedimentos de gestão. A gestão do campo LLI é efectuada através de mensagens de sinalização baseadas no sistema de sinalização DSS do canal D, mas neste caso enviadas dentro do canal de suporte. As mensagens de sinalização de V.20 serão analisadas mais à frente. Os procedimentos de tratamento de tramas associados ao campo de controlo são análogos aos de LAPD, assim como as variáveis de sequenciamento: - N(S) - número de sequência de envio de trama - N(R) - número de sequência de recepção de trama - V(R) - próximo N(S) de recepção esperado Funções do Adaptador de Terminal V.20 Analisam-se em seguida as funções do TA V.20 nos três modos de operação já identificados, síncrono, assíncrono e transparente ao bit. Mário Serafim Nunes - IST 84

89 Funções do TA no modo de operação assíncrono No TA de emissão são implementadas as seguintes funções: - o start e o stop bits são removidos de cada caracter - os restantes bits do caracter podem ser testados para verificação de paridade correcta - o bit de paridade é removido se o código usado for de 8 bits, caso contrário é passado como parte do octeto - códigos com menos de 8 bits (incluindo paridade) são inseridos nos bits de maior peso do octeto - se for detectado BREAK é enviada uma trama com o bit BR= e com C=C2=0. Os dados resultantes são colocados em tramas com os bits de segmentação indicando trama única (B=F=). As tramas são enviadas numa das seguintes condições: - após se atingir um determinado número de octetos - após receber CR ou outro caracter de controlo pré-definido - após uma temporização ter finalizado. No TA de recepção são implementadas as seguintes funções: - se o caracter tiver menos de 8 bits ele é enviado para o terminal tal como chega - se o caracter assíncrono contiver 8 bits de dados, cada caracter é enviado para o terminal com o bit de paridade apropriado adicionado - se o bit C2=, indicando erro de bit de stop, não é definida a acção do TA - se o bit C=, indicando um erro de paridade, e o caracter assíncrono é de 8 bits, então o TA pode forçar um erro de paridade no último caracter enviado para o terminal - se o bit BR=, o TA envia BREAK para o terminal, depois de enviar os dados recebidos previamente - os bits start e stop são adicionados aos caracteres recebidos. No modo assíncrono o controlo de fluxo é implementado através do envio no campo de controlo de estado da variável RR=0 para indicar que o receptor não está apto a receber dados, significando RR= que já está de novo apto a receber dados Funções do TA no modo de operação síncrono No TA de emissão são implementadas as seguintes funções nas tramas HDLC recebidas do terminal: - são removidas as flags de início de trama - são removidos os zeros inseridos - o FCS é acumulado até ser detectada uma flag, sendo testado no fim de recepção da trama - os caracteres de FCS recebidos do terminal são removidos em todos os casos, excepto quando as tramas UI são usadas para transportar tramas HDLC. Neste caso o FCS da trama original é mantido e usado na trama V.20 - são também removidas as flags de fim de trama. Os dados resultantes são segmentados se necessário, com cada segmento precedido pelo cabeçalho H. Se só uma trama V.20 fôr requerida para transmitir a trama HDLC do terminal, o cabeçalho H terá os bits B=F=. Se for necessário mais de uma trama V.20, o cabeçalho H da primeira trama tem os valores B= e F=0, os do meio têm B=F=0 e o último F= e B=0. Os bits C e C2 de controlo de erro são enviados na trama final ou na trama única para indicar uma condição de erro, do seguinte modo: - se um erro de FCS é detectado na trama recebida do terminal, então C2= e C=0 Mário Serafim Nunes - IST 85

90 - se fôr detectada uma sequência de abort (mais de 8 uns consecutivos) na interface R então será enviado C= e C2=0 - se ocorrer enchimento (overrun) nos buffers de recepção do terminal, então C=C2=. Quando o terminal detecta pela primeira vez uma condição de "HDLC idle" (5 ou mais uns consecutivos) transmite uma trama com BR =. No TA de recepção o cabeçalho H é testado do seguinte modo: - se o bit B= e a trama V.20 anterior não tem F=, então a mensagem anterior termina com uma sequência abort - se B=0 e não há mensagem a ser processada, a trama é ignorada - se C=C2= com F=, é enviada uma sequência abort para o terminal, em vez do campo FCS. O FCS é calculado de novo para mensagens reconstruídas no TA (excepto nas tramas UI usadas para transmitir tramas HDLC) Funções do TA no modo transparente ao bit No TA de emissão o fluxo de dados síncrono é partido em tramas de comprimento fixo, as quais são enviadas sobre o canal sem qualquer processamento nos dados recebidos do terminal. O cabeçalho H deve ser usado neste modo se for necessário transmitir informação de controlo de estado, com C=C2=0 (sem erro). Os bits B e F devem ser postos a e os bits reservados a 0. No TA de recepção os bits são retirados das tramas recebidas e enviados para o terminal receptor Procedimentos de controlo de conexões Descrevem-se nesta secção os procedimentos para o estabelecimento e desligamento de conexões entre terminais através de canais de suporte de acordo com a recomendação V.20. Estão definidos dois tipos de procedimentos de conexões: - procedimentos para estabelecimento de uma conexão de comutação de circuitos - procedimentos opcionais para a negociação de identificadores de canais lógicos, LLI. O protocolo V.20 é baseado nos procedimentos e mensagens de Q.93/I.45, apresentando contudo algumas diferenças a seguir referidas: - as mensagens têm um identificador de protocolo específico (000000) para o diferenciar do protocolo completo de Q utiliza um subconjunto das mensagens de Q.93, constituído por 4 mensagens - tem um elemento de informação adicional para transporte do LLI. A selecção de V.20 para protocolo de adaptação de terminal no estabelecimento do canal de suporte é especificado no elemento de informação "bearer capability" e/ou "low layer compability" na mensagem de SETUP de pedido de estabelecimento do canal de suporte. Os procedimentos para a negociação dos canais lógicos, nomeadamente para o seu estabelecimento podem ser efectuados de dois modos alternativos: - utilizando mensagens USER INFORMATION no canal D de sinalização de RDIS usando uma conexão temporária de sinalização; - por meio de um canal lógico de sinalização específico (com LLI=0) no canal de suporte B ou H Mensagens de sinalização de V.20 As mensagens utilizadas em V.20 para estabelecimento e desligamento de canais lógicos são as seguintes: - SETUP e CONNECT para o estabelecimento de canais lógicos - RELEASE e RELEASE COMPLETE para o desligamento de canais lógicos. Mário Serafim Nunes - IST 86

91 Todas as mensagens utilizadas em V.20 têm um cabeçalho comum análogo ao das mensagens de Q.93, constituído pelos três elementos de informação seguintes: - Discriminador de protocolo (000000) - Referência de chamada - Código de mensagem. O Discriminador de protocolo é específico do protocolo V.20 e portanto diferente do utilizado em Q.93. Os outros dois elementos de informação têm uma estrutura idêntica à de Q.93. Analisamos em seguida as mensagens utilizadas em V.20. SETUP Mensagem enviada pelo TA para indicar que deseja iniciar uma nova ligação lógica Elementos de informação: - Low layer compatibility - Logical link identifier. CONNECT Mensagem enviada pelo TA que recebeu a mensagem SETUP indicando que o pedido de estabelecimento de um canal lógico adicional foi aceite. Elementos de informação: - Low layer compatibility - Logical link identifier. RELEASE Mensagem usada para indicar que o TA pretende libertar a referência de chamada e o canal lógico e que o TA que recebeu esta mensagem deve libertar o canal lógico e preparar-se para libertar a referência de chamada após enviar RELEASE COMPLETE. Elementos de informação: - Cause RELEASE COMPLETE Mensagem enviada para confirmar que o TA libertou o canal lógico e a referência de chamada. Elementos de informação: - Cause O procedimento de estabelecimento de canais lógicos em V.20 utiliza um campo designado atribuidor/atribuído no elemento de informação Low Layer Compatibility ou Bearer Capability, utilizado para definir quem deve estabelecer o valor do LLI. Um TA pode ser definido como só atribuidor de LLI ou como tendo LLI atribuído por defeito. O TA com LLI atribuído por defeito pode no entanto assumir o papel de atribuidor durante a negociação de estabelecimento de canais lógicos. O primeiro canal lógico é estabelecido entre os dois TA tendo o LLI = 256 por defeito e usando a informação proporcionada pelo elemento de informação Low Layer Compability ou Bearer Capability da V.20. Na fase activa do canal de suporte, o primeiro TA a iniciar um pedido para estabelecimento de um novo canal lógico assume o papel de atribuído. O TA que recebe o pedido assume o papel de atribuidor. O TA atribuído ao pedir um novo canal lógico envia um SETUP sem o elemento LLI. O TA que recebe o SETUP atribui um LLI e envia-o na mensagem CONNECT. Mário Serafim Nunes - IST 87

92 O TA atribuidor ao pedir um novo canal lógico envia um SETUP com um valor de LLI atribuído no elemento de informação Logic Link Identifier. O TA atribuído responde igualmente com CONNECT Elementos de informação de V.20 Analisamos em seguida os vários elementos de informação utilizados nas mensagens de V.20. Low layer Compatibility (LLC) O elemento de informação LLC contem tal como na Q.93 os diversos atributos do canal de suporte, codificados de modo análogo. Existem contudo aspectos específicos da V.20, que analisaremos de seguida. Protocolo da camada da informação do utilizador (octeto 5, bits 5-) TA V.20 Tramas com ou sem cabeçalho (Octeto 5b, bit 7) 0 - partes opcionais do cabeçalho não incluidas - partes opcionais do cabeçalho incluidas Modo de operação ( octeto 5b, bit 5) 0 - modo de operação transparente ao bit - modo de operação sensível ao protocolo Negociação de LLI (octeto 5b, bit 4) 0 - LLI de defeito (só 256) - negociação completa de LLI Atribuidor/atribuído (octeto 5b, bit 3) 0 - originador da mensagem é atribuído por defeito - originador da mensagem é só atribuidor Negociação dentro ou fora de banda (octeto 5b, bit 2) 0 - a negociação de canal logico é feita usando mensagens USER INFORMATION numa conexão de sinalização temporária associada à chamada - a negociação de canal é feita dentro do canal de suporte usando o canal lógico 0 (LLI = 0). Logical Link Identifier (LLI) O objectivo do elemento de informação LLI é identificar um canal lógico num canal de suporte. O comprimento de defeito deste elemento de informação é de 4 octetos Identificador ( ) bit Comprimento ( ) 0 0 LLI (6 bits de maior peso) LLI (7 bits de menor peso) Figura Codificação do elemento de informação LLI Mário Serafim Nunes - IST 88

93 O valor do LLI é obtido por cancatenação dos 6 bits de maior peso com os 7 bits de menor peso. Como vimos atrás, o valor de LLI=0 é reservado para sinalização dentro do canal, podendo os valores de LLI de 257 a 2047 ser usados para atribuição de canais lógicos. Na figura 7.23 apresenta-se um exemplo de estabelecimento e desligamento de um canal lógico em V.20, indicando-se nas mensagens apenas os elementos mais relevantes, o Call Reference e o LLI. TA TA SETUP [CR = m] CONNECT [CR = m, LLI = x] = = RELEASE [CR = m] REL. COMP. [CR = m] CR - Call Reference REL.COMP. - RELEASE COMPLETE Figura Exemplo de estabelecimento e desligamento de canal lógico em V.20 Na fase de estabelecimento o TA originador da chamada atribui o valor da referência da chamada na mensagem SETUP mas não envia o LLI por o TA estar definido como atribuído por defeito. Na mensagem CONNECT é o TA remoto que envia o LLI atribuído e estabelece o canal lógico. O desligamento do canal lógico consiste simplesmente no envio de uma mensagem RELEASE por um TA, a qual é respondida com RELEASE COMPLETE pelo outro TA. Cause O elemento de informação Cause é utilizado nas mensagens RELEASE e RELEASE COMPLETE para indicar a razão do desligamento. Estão actualmente definidas duas causas possíveis: desligamento normal e chamada rejeitada. Mário Serafim Nunes - IST 89

94 8. SISTEMA DE SINALIZAÇÃO NÚMERO Introdução Como vimos anteriormente, na interface utilizador-rede da RDIS é utilizado o sistema de sinalização DSS, contudo no interior da rede pública, para interligação de nós de comutação a nível nacional e internacional, é utilizado outro sistema de sinalização, denominado sistema de sinalização número 7, abreviadamente designado por SS Nº 7. O SS Nº 7 é optimizado para operação em redes digitais com canais de 64 kbit/s, podendo no entanto funcionar com ritmos inferiores. O sistema foi dimensionado de modo a satisfazer os requisitos actuais e futuros de transferência de informação entre os processadores das unidades de controlo das centrais digitais, com fiabilidade de transmissão em presença de erros de transmissão e falhas da rede. Como características gerais do SS Nº 7 podemos referir as seguintes: - é um sistema de sinalização por canal comum (CCS - Common Channel Signalling), de utilização geral e normalizado a nível internacional - é optimizado para operação em redes de telecomunicações digitais, com comutadores controlados por processadores digitais - é optimizado para operação sobre canais digitais de 64 Kbit/s, podendo contudo operar sobre canais analógicos com velocidades mais baixas - possui os requisitos actuais e previsíveis no futuro para transferência de informação para transações entre processadores de redes de telecomunicações, para controlo de chamadas, controlo remoto e para sinalização de gestão e manutenção - proporciona um meio fiável para transferência de informação pela ordem correcta e sem perdas ou duplicação - foi especificado de modo a poder ser utilizado em várias aplicações, nomeadamente em redes telefónicas, em RDIS, em redes de comutação de dados, em redes móveis, em operações de gestão e manutenção ou em interacção com bases de dados das redes. Uma rede de telecomunicações que utiliza sinalização por canal comum é composta por um conjunto de nós de comutação e processamento interligados por junções (links) de transmissão. Para comunicação entre nós utilizando o SS Nº 7, cada um dos nós necessita de implementar internamente as funções adequadas do SS Nº 7, fazendo de cada nó um ponto de sinalização (signalling point) na rede do SS Nº 7. Estes pontos de sinalização residindo em diferentes nós necessitam de ser interligados, o que é feito através das ligações de sinalização. O conjunto dos pontos de sinalização e das ligações entre os pontos de sinalização (ligações de sinalização) formam a rede de sinalização SS Nº 7. Neste capítulo iremos analisar resumidamente a estrutura geral do SS Nº 7 e em particular a sua utilização na RDIS Blocos funcionais do SS Nº 7 O SS Nº 7 é constituído pelos seguintes blocos funcionais: - MTP (Message Transfer Part) - subsistema de transferência de mensagens; - TUP (Telephone User Part) - subsistema do utilizador telefónico; - DUP (Data User Part) - subsistema do utilizador de dados; - ISDN-UP(ISDN User Part) - subsistema do utilizador RDIS; - SCCP (Signalling Connection Control Part) - subsistema de controlo de conexão de sinalização; - TC (Transaction Capabilities) - capacidades de transacção; - AE (Application Entity) - entidades de aplicação. - ASE (Application Service Elements) - elementos de serviço de aplicação. Mário Serafim Nunes - IST 90

95 A estrutura de blocos do SS Nº 7 é indicada na figura 9.. Utilizadores do SS Nº 7 Utilizador de TC ISDN-UP TUP DUP TC SCCP Outros utilizadores do MTP MTP Figura 8. - Arquitectura do SS Nº 7 A estrutura do SS Nº 7 é baseada na divisão das funções por um módulo comum denominado MTP e módulos separados para os diferentes utilizadores, denominados subsistemas de utilizador (User Parts - UP). A função básica do MTP é a de servir de sistema de transporte fiável das mensagens de sinalização entre os seus utilizadores. Os utilizadores do MTP actualmente definidos são o ISDN-UP, o TUP, o SCCP e o DUP. Como se pode verificar na figura acima, os utilizadores do SCCP são o ISDN-UP e o TC. O SS Nº 7 é descrito na série de recomendações Q.700 (Q.700 a Q.795) do ITU-T, referindo-se em seguida as recomendações referentes aos principais componentes do sistema. - MTP Q.70 - Q TUP Q.72 - Q Serviços suplementares Q DUP Q.74 - ISDN-UP Q.76 - Q SCCP Q.7 - Q.76 - TC Q.77 - Q OMAP (Operations, Maintenance and Administration Part) Q.795 O SS No. 7 foi especificado em 4 níveis funcionais, cobrindo o MTP os níveis a 3 e os subsistemas de utilizador o nível 4, tal como se mostra na figura 8.2. Mário Serafim Nunes - IST 9

96 ISDN-UP TUP SCCP Nível 4 Nível 4 Nível 4 Exemplos de Subsistemas de Utilizador (Nível 4) Rede de sinalização Nível 3 Ligação de sinalização Nível 2 MTP (Níveis a 3) Ligação de dados de sinalização Nível Figura Níveis funcionais do SS Nº. 7 Analisamos em seguida as funções de cada bloco funcional do SS Nº 7. MTP Nível - Funções de ligação de dados de sinalização Este nível define as características físicas, eléctricas e funcionais da ligação de dados e os meios para aceder a ela. Este nível proporciona um suporte para a ligação de sinalização. Num ambiente digital, serão normalmente usados canais de 64 Kbit/s para a ligação de dados de sinalização, embora possam ser também usadas ligações analógicas com modems. Este nível corresponde às funções da camada, física, do modelo OSI, apesar do nome poder induzir em erro por semelhança com o nome da camada 2 deste modelo. MTP Nível 2 - Funções de ligação de sinalização Este nível define as funções e os procedimentos para a transferência de mensagens de sinalização sobre uma ligação de dados de sinalização. Proporciona uma ligação de sinalização para a transferência fiável de mensagens de sinalização entre dois pontos da rede. As mensagens são de comprimento variável, contendo um campo de controlo e um campo de informação de sinalização. Este nível corresponde às funções da camada 2 do modelo OSI. MTP Nível 3 - Funções de rede de sinalização Este nível define as funções e os procedimentos de transporte comuns às várias ligações de sinalização, os quais podem ser classificados em dois tipos: - funções de tratamento da mensagem de sinalização: são funções que no momento da transferência da mensagem a encaminham para a ligação de sinalização ou para o subsistema de utilizador adequado; - funções de gestão da rede de sinalização: são funções que com base em informações sobre o estado da rede de sinalização, controlam o encaminhamento da mensagem e a configuração das facilidades da rede de sinalização. SCCP (Signalling Connection Control Part) - Subsistema de Controlo de Conexão de Sinalização O SCCP proporciona uma função de encaminhamento que permite às mensagens de sinalização serem encaminhadas para um ponto de sinalização. Este bloco funcional é de nível 4 no SS Nº 7 e permite nomeadamente: - controlar conexões lógicas de sinalização numa rede de sinalização SS Nº 7 - transferir unidades de dados de sinalização através de uma rede de sinalização SS Nº 7 com ou sem a utilização de conexões lógicas de sinalização. Mário Serafim Nunes - IST 92

97 O SCCP proporciona funções adicionais ao nível 3 do MTP, completando as funções correspondentes à camada 3 do modelo OSI, de modo a fornecer serviços orientados a conexão e não orientados a conexão. A combinaçao do MTP e do SCCP é chamado Network Service Part (NSP), Subsistema de Serviço de Rede, cuja funcionalidade corresponde assim ao nível 3 do modelo OSI. TUP (Telephone User Part) - Subsistema do Utilizador Telefónico O TUP define as funções de sinalização telefónica necessárias à utilização do SS Nº 7 na sinalização do controlo de chamadas telefónicas. Os serviços suplementares utilizados na rede telefónica estão incluídos nas mensagens de sinalização e procedimentos do TUP. DUP (Data User Part) - Subsistema do Utilizador de Dados O DUP define o protocolo para controlo de circuitos de interligação utilizados em chamadas de dados e para registo e cancelamento de facilidades de chamadas de dados. ISDN-UP (ISDN User Part) - Subsistema do Utilizador RDIS O ISDN-UP, também designado por ISUP, define as mensagens de sinalização relativas à RDIS, a sua codificação e os procedimentos de sinalização necessários à utilização do SS Nº 7 no controlo de chamadas em RDIS. O ISDN-UP contém as funções de sinalização requeridas para proporcionar serviços comutados e facilidades para aplicações de voz e de outros tipos de informação. Este bloco funcional é também adequado para aplicações em redes telefónicas, em redes de dados de comutação de circuitos e em redes analógicas ou mistas analógicodigitais. O ISDN-UP tem duas interfaces, uma directamente com o MTP e outra com o SCCP, permitindo-lhe esta última a utilização das funções do SCCP para sinalização extremo a extremo. Estão também contidas no ISDN-UP as mensagens e procedimentos relativos aos serviços suplementares de RDIS. TC (Transaction Capabilities) - Capacidades de Transacção O TC define os serviços e protocolos da camada de aplicação, para utilização em aplicações diversas distribuídas sobre centrais e centros especializados da rede. O TC proporciona actualmente serviços não orientados à conexão. Os serviços orientados à conexão são para estudo posterior. O TC divide-se em dois blocos: - TCAP (Transaction Capabilities Application Part) - Subsistema da Aplicação da Capacidade de Transacção - ISP (Intermediate Service Part) - Subsistema de Serviço Intermédio. O TCAP tem funções correspondentes à camada 7 do modelo OSI. O ISP define funções pertencentes às camadas 5 e 6 do modelo OSI. As funções do ISP ainda não estão definidas. AE (Application Entities) / ASE (Application Service Elements) - Entidades de Aplicação / Elementos de Serviço das Aplicações As AE representam as funções de comunicação dos processos de aplicação. No ambiente OSI a comunicação entre processos de aplicação é modelada pela comunicação entre Entidades de Aplicação (AEs). Cada AE é um conjunto de capacidades de comunicação, cujos componentes são os Elementos de Serviço da Aplicação (ASEs) Relação entre o modelo OSI e o SS Nº 7 Não existe uma relação directa entre os níveis do SS Nº 7 e as camadas do modelo OSI, devido principalmente a razões históricas pois o SS Nº 7 tomou como base o SS Nº 6, o qual apenas foi definido para redes telefónicas e de modo não totalmente compatível com o modelo OSI. Mário Serafim Nunes - IST 93

98 O NSP, constituído pelo MTP e pelo SCCP, proporciona os serviços das camadas a 3 do modelo OSI, as quais definem as funções para a transferência de informação de um ponto para o outro da rede. O TC proporciona serviços correspondentes às camadas 4 a 7 do modelo OSI, as quais definem as funções relacionadas com a comunicação extremo a extremo, sendo independentes da estrutura interna da rede de comunicação. As AE e ASE proporcionam os serviços da camada 7. A relação existente entre os níveis SS Nº 7 e o modelo OSI é mostrada na figura 8.3. Camadas OSI SMAP SMAE Outros Serviços Transaccionais Outras AE Serviços de aplicação de controlo de chamadas Níveis SS Nº7 7 ASE TC/TCAP ASE TC/TCAP ISDN-UP TUP TC/ISP TC/ISP SS7 Nível 4 SS7 Nível 4 4 SCCP SS7 Nível 4 3 M SS7 Nível 3 - Rede de sinalização 3 2 T SS7 Nível 2 - Ligação de sinalização 2 P SS7 Nível - Ligação de dados de sinalização SMAP - System Management Application Process SMAE - System Management Application Entity Figura Relação entre os níveis SS Nº 7 e as camadas do modelo OSI 8.4. Procedimentos de controlo de chamada de ISDN-UP O ISDN-UP, Subsistema do Utilizador RDIS, também designado por ISUP, define as mensagens de sinalização relativas à RDIS, a sua codificação e os seus procedimentos de sinalização necessários à utilização do SS Nº 7 no controlo de chamadas em RDIS. Os procedimentos básicos de controlo de chamadas do ISDN-UP baseiam-se na troca de mensagens entre pontos finais de sinalização, sendo cada uma das fases da chamada, estabelecimento, transferência de dados e terminação, caracterizada por um conjunto específico de mensagens associado a cada fase. Apresentam-se em seguida as mensagens de sinalização do ISDN-UP actualmente definidas. ACM (Address complete message) - Mensagem de endereço completo Mensagem enviada para trás (backward) indicando que todos as informações de endereço requeridas para encaminhar a chamada para o terminal chamado foram recebidas. ANM (Answer message) - Mensagem de resposta Mensagem enviada para trás indicando que a chamada foi atendida. BLO (Blocking message) - Mensagem de bloqueio Mário Serafim Nunes - IST 94

99 Mensagem enviada para outra central para reservar um circuito para ser utilizado em outras chamadas de saída dessa central. BLA (Blocking acknowledgement message) - Mensagem de confirmação de bloqueio Mensagem enviada em resposta à BLO indicando que o circuito foi bloqueado. CMR (Call modification request message) - Mensagem de pedido de modificação de chamada Mensagem enviada em ambos os sentidos indicando que o terminal chamador ou o chamado pedem uma modificação das características da chamada estabelecida, por exemplo de voz ou de dados. CMC (Call modification completed message) - Mensagem de confirmação de modificação de chamada Mensagem enviada em resposta a uma mensagem CMR indicando que a modificação de chamada pedida foi completada. CMRJ (Call modification reject message) - Mensagem de rejeição de modificação de chamada Mensagem enviada em resposta a uma mensagem CMR indicando que a modificação de chamada pedida foi rejeitada. CPG (Call progress message) - Mensagem de progresso de chamada Mensagem enviada para trás indicando que um acontecimento ocorreu durante a fase de estabelecimento da chamada que deve ser retransmitido para o terminal chamador. CRG (Charge information message) - Mensagem de informação de taxação Mensagem enviada em ambas as direcções para efeitos de contabilização e/ou taxação de chamadas. CGB (Circuit group blocking message) - Mensagem de bloqueio de grupo de circuitos Mensagem enviada para outra central para reservar um determinado grupo de circuitos desta central para ser utilizado em subsequentes chamadas de saída. CGBA (Circuit group blocking acknowledgement message) - Mensagem de confirmação de bloqueio de grupo de circuitos Mensagem enviada em resposta à mensagem CGB indicando que o grupo de circuitos foi bloqueado. GRS (Circuit group reset message) - Mensagem de reinicialização de grupo de circuitos Mensagem enviada para libertar um determinado grupo de circuitos quando devido a falhas diversas não há a certeza se uma mensagem REL ou RLC de libertação de circuito que foi recebida possa ser aplicável a um dos circuitos do grupo. GRA (Circuit group reset acknowledgement message) - Mensagem de confirmação de reinicialização de grupo de circuitos Mensagem enviada em resposta à mensagem CRS indicando que o grupo de circuitos foi reinicializado. CGU (Circuit group unblocking message) - Mensagem de desbloqueio de grupo de circuitos Mensagem enviada para outra central para cancelar o bloqueio de um determinado grupo de circuitos feito previamente através da mensagem CGB. CGUA (Circuit group unblocking acknowledgement message) - Mensagem de confirmação de desbloqueio de grupo de circuitos Mensagem enviada em resposta à mensagem CGU indicando que o grupo de circuitos foi desbloqueado. CQM (Circuit group query message) - Mensagem de pergunta de grupo de circuitos Mensagem enviada por rotina ou a pedido para pedir à central remota que informe o estado de todos os circuitos numa determinada gama. CQR (Circuit group query response message) - Mensagem de resposta de grupo de circuitos Mensagem enviada em resposta à mensagem CQM indicando o estado de todos os circuitos numa determinada gama. CFN (Confusion message) - Mensagem de confusão Mário Serafim Nunes - IST 95

100 Mensagem enviada em resposta a qualquer mensagem, diferente desta, se a central não reconheceu a mensagem recebida ou parte dela. CON (Connect message) - Mensagem de conexão Mensagem enviada para trás indicando que a chamada foi recebida no endereço do destinatário e foi atendida. COT (Continuity message) - Mensagem de continuidade Mensagem enviada para a frente indicando se há ou não continuidade nos circuitos precedentes e no circuito escolhido até à próxima central, incluindo verificação do caminho de comunicação através da central. CCR (Continuity check request message) - Mensagem de pedido de teste de continuidade Mensagem enviada para uma central onde se pretende efectuar um teste de continuidade de um circuito, pedindo a ligação de equipamento de teste de continuidade num determinado circuito. DRS (Delayed release message) - Mensagem de desligamento com atraso Mensagem de uso nacional enviada em ambas as direcções indicando que o terminal chamado ou o chamador desligou mas que a rede mantém ainda a conexão. FAR (Facility request message) - Mensagem de pedido de facilidade Mensagem enviada de uma central para outra pedindo a activação de uma facilidade. FAA (Facility accepted message) - Mensagem de aceitação de facilidade Mensagem enviada em resposta à mensagem FAR indicando que a facilidade pedida foi invocada. FRJ (Facility reject message) - Mensagem de rejeição de facilidade Mensagem enviada em resposta à mensagem FAR indicando que a facilidade pedida foi rejeitada. FOT (Forward transfer message) - Mensagem de transferência para a frente Mensagem enviada para a frente em chamadas semi-automáticas quando o operador da central internacional de saída pretende a ajuda do operador da central internacional de entrada. INR (Information request message) - Mensagem de pedido de informação Mensagem enviada por uma central para pedir informação associada a uma chamada. INF (Information message) - Mensagem de informação Mensagem enviada para transporte de informação associada com uma chamada. IAM (Initial address message) - Mensagem de endereço inicial Mensagem enviada para a frente para iniciar o estabelecimento de uma chamada de saída e para transmitir dígitos e outras informações relacionadas com o encaminhamento e processamento de uma chamada. LPA (Loop back acknowledgement message) - Mensagem de confirmação de circuito fechado Mensagem de uso nacional enviada para trás em resposta à mensagem CCR indicando que fechou um circuito para teste. OLM (Overload message) - Mensagem de sobrecarga Mensagem de uso nacional enviada para trás em resposta a uma IAM para invocar bloqueio temporário da junção do circuito em causa. PAM (Pass-along message) - Mensagem de passagem conjunta Mensagem enviada em ambas as direcções para transferir informação entre dois pontos de sinalização no mesmo caminho de sinalização que o utilizado para estabelecer uma ligação física entre esses dois pontos. REL (Release message) - Mensagem de desligamento Mensagem enviada em ambas as direcções para indicar que o circuito está a ser libertado e está pronto a ser posto no estado de repouso após recepção da mensagem RLC. RLC (Release complete message) - Mensagem de desligamento completo Mensagem enviada em ambas as direcções em resposta à recepção da mensagem REL ou à RSC, sendo o circuito em causa posto no estado de repouso. Mário Serafim Nunes - IST 96

101 RSC (Reset circuit message) - Mensagem de reinicialização de circuito Mensagem enviada para libertar um circuito quando devido a falhas não se sabe se as mensagens REL ou RLC são apropriadas. RES (Resume message) - Mensagem de retoma Mensagem enviada em ambas as direcções indicando que o terminal chamado ou chamador, depois de ter sido suspenso, foi novamente ligado. SUS (Suspend message) - Mensagem de suspensão Mensagem enviada em ambas as direcções indicando que o terminal chamador ou o chamado foram temporariamente desligados. SAM (Subsequent address message) - Mensagem de endereço subsequente Mensagem enviada para a frente a seguir a uma mensagem IAM para transporte de informação adicional relativa ao número do terminal chamado. UBL (Unblocking message) - Mensagem de desbloqueio Mensagem enviada para a central na outra extremidade do circuito para cancelar nessa central a condição de bloqueio causada por uma mensagem CGB previamente enviada. UBA (Unblocking acknowledgement message) - Mensagem de confirmação de desbloqueio Mensagem enviada em resposta à mensagem UBL indicando que o circuito foi desbloqueado. UCIC (Unequiped circuit identification code message) - Mensagem de código de identificação de circuito não equipado Mensagem de uso nacional enviada de uma central para outra quando é recebido um código de identificação de circuito não equipado. USR (User-to-user information message) - Mensagem de informação de utilizador a utilizador Mensagem utilizada para o transporte de sinalização utilizador a utilizador. Apresenta-se na figura 8.4 um exemplo de uma sequência de mensagens de ISDN-UP para o estabelecimento e desligamento de uma chamada de voz ou dados com comutação de circuitos. Esta figura está dividida em três partes, correspondentes respectivamente ao estabelecimento, fase de informação e desligamento da chamada. Mário Serafim Nunes - IST 97

102 Terminal A Central Local Centrais de Trânsito Central Local Terminal B RDIS DSS SS Nº7 ISDN-UP RDIS DSS SETUP IAM SETUP ACK. INFO. CALL PROC. ALERTING CONNECT SAM ACM CPG ANM SETUP ALERTING CONNECT = = = = USER INFO. USER INFO. INF INF USER INFO. USER INFO. FACILITY FACILITY CMR CMR FACILITY FACILITY = = = = DISCONNECT REL DISCONNECT RELEASE RLC RELEASE REL. COMP. REL. COMP. Figura Exemplo de sequência de mensagens ISDN-UP numa chamada Na fase de estabelecimento da chamada é enviada inicialmente pela central local a mensagem IAM, seguida da mensagem SAM por se ter considerado que a mensagem de SETUP recebida do terminal não continha o endereço completo. Quando a central local remota receber toda a informação necessária para identificar o terminal destinatário envia para este a mensagem de SETUP e para a central do chamador a mensagem ACM que indica que foi recebido o endereço completo do terminal chamado. Quando o terminal chamado enviar a mensagem ALERTING, a central local envia a mensagem CPG de progresso com essa informação. Finalmente quando o terminal enviar a mensagem CONNECT a central envia a mensagem ANM, indicando a aceitação da chamada e estabelecendo o circuito. Na fase de informação podem ser trocadas diversas mensagens, como por exemplo de USER INFORMATION, que é transportada em mensagens INF do ISDN-UP, ou mensagens FACILITY para invocar facilidades, que são transportadas em mensagens CMR de pedido de modificação de chamada. Na fase de desligamento um dos terminais começa por enviar a mensagem DISCONNECT, a qual origina o envio pela central da mensagem REL de início de desligamento. Segue-se o envio pelo outro terminal da mensagem de RELEASE, a qual dá origem ao envio pela central da mensagem RLC de libertação efectiva do circuito. A mensagem RELEASE COMPLETE é gerada localmente em ambos os casos, entre o terminal e a central local. Mário Serafim Nunes - IST 98

103 GLOSSÁRIO A/D - Analog/Digital conversion (converter) Conversão (ou conversor) analógico-digital. ADPCM - Adaptive Differencial PCM Técnica de codificação de sinais audio, denominada modulação por impulsos codificados diferencial adaptativa. ANSI - American National Standards Institute Instituto nacional de normalização dos Estados Unidos da América AMI - Amplitude Mark Invertion Código de linha bipolar caracterizado pela alternância da polaridade dos impulsos activos na linha. BISDN - Broadband ISDN (Ver RDIS-BL) ITU-T International Telecommunications Union Organismo de normalização de telecomunicações de âmbito mundial. (ex CCITT - Comité Consultative International de Teléphone et Telégraphe) CCS - Common Channel Signalling Sinalização por canal comum. Este sistema de sinalização é caracterizado pela existência de um único canal para sinalização de vários canais de dados dos utilizadores. CEPT - Conference Européenne des Administrations des Postes et des Telécommunications Organismo europeu que associa operadores de telecomunicações. CNET - Centre Nacional d'etudes des Telecommunications Instituto francês de investigação em telecomunicações. CRC - Cyclic Redundancy Check Código protector de erros utilizado em vários protocolos de comunicação de dados, como o HDLC, LAPB e LAPD. CSMA-CR - Carrier Sense Multiple Access - Contention Resolution Protocolo de acesso ao meio de transmissão de múltiplo acesso, detecção de actividade e resolução de contenção. CSPDN - Circuit Switched Public Data Network Rede pública de dados com comutação de circuitos. D/A - Digital/Analog conversion (converter) Conversão (ou conversor) digital-analógica. DCE - Data Circuit-terminating Equipment Equipamento de terminação da rede de dados. DDI - Direct Dialling In Serviço suplementar de marcação directa de entrada. DLCI - Data Link Connection Identifier Identificador da conexão de nível 2, ligação de dados. DSS - Digital Signalling System number Sistema de sinalização da interface utilizador-rede de RDIS. Mário Serafim Nunes - IST 99

104 DTE - Data Terminal Equipment Equipamento terminal de dados. ECMA - European Computer Manufacturers Association Associação europeia de fabricantes de computadores. EIA - Electronic Industries Association Associação da indústria electrónica (EUA). ET - Exchange Termination Grupo funcional de terminação da central de comutação. Contém as funções do lado rede dos níveis, 2 e 3 do modelo OSI. ETSI -European Telecommunications Standards Institute Instituto europeu de normalização de telecomunicações. FCS - Frame Check Sequence Sequência de teste de trama. Utilizada em protocolos orientados ao bit, como por exemplo o HDLC, LAPB e LAPD para detecção de erros de transmissão. FH - Frame Handler Comutador de tramas. LAPF - Frame Mode Data Link Protocol Protocolo da camada ligação de dados para serviços de suporte em modo trama. Frame Relaying Retransmissão de tramas. Em sentido lato, comutação baseada em tramas de nível 2. HDB3 - High-Density Bipolar modulus 3 Código de linha utilizado na Europa, nomeadamente nas junções digitais de primeira hierarquia. HDLC - High-level Data Link Control Protocolo de ligação de dados orientado ao bit especificado pela ISO. Os protocolos LAPB e LAPD são baseados no protocolo HDLC. HDTV - High-Definition TV Televisão de alta definição. IBCN - Integrated Broadband Communications Network Rede de telecomunicações integradas de banda larga. IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers Instituto internacional de engenharia eléctrica e electrónica. Responsável entre outras actividades pela normalização em redes locais. IDN - Integrated Digital Network (Ver RDI). ISDN - Integrated Services Digital Network (Ver RDIS). ISO - International Standards Organization Organização de normalização internacional, responsável pela especificação de vários protocolos de dados e pelo modelo OSI. ISPBX - Integrated Services Private Branch Exchange (Ver PPCIS). ISPTN - Integrated Services Private Telecommunication Network Rede de telecomunicações privada com integração de serviços. Ver RPDIS. ITU-T - International Telecommunication Union - Telecommunication Standardization Sector Organismo de normalização de telecomunicações de âmbito mundial (ex ITU-T ). Mário Serafim Nunes - IST 00

105 LAN - Local Area Network Rede de área local ou rede local. LAPB - Link Access Procedure Balanced Protocolo de ligação de dados adoptado pelo ITU-T para utilização em redes públicas de dados com comutação de pacotes. Constitue a camada 2 da recomendação X.25. LAPD - Link Access Procedure on D channel Protocolo de ligação de dados adoptado pelo ITU-T para o sistema de sinalização DSS no canal D da interface utilizador-rede de RDIS. Este protocolo é definido nas recomendações Q.920/. LLI - Logical Link Identifier Identificador de canal lógico. LT - Line Termination Grupo funcional de terminação de linha. Contém pelo menos as funções de emissão e recepção de terminação de um sistema de transmissão digital. MAN - Metropolitan Area Network Rede de área metropolitana, definida como uma rede de elevado ritmo de comunicação, meio de transmissão partilhado e âmbito geográfico até 00 km. MIC - Modulação por Impulsos Codificados Técnica de codificação de sinais de voz e audio normalizada pelo ITU-T. NT - Network Termination Grupo funcional de terminação de rede. O NT é usado genericamente para indicar as funções de nível dos grupos funcionais NT e NT2. OSI - Open Systems Interconnection Interligação de sistemas abertos. Modelo definido pela ISO estruturado em 7 camadas funcionais, cada uma delas correspondentes a um conjunto bem definido de funções. PAD - Packet Assembly/Disassembly Formatador/desformatador de pacotes. Efectua a conversão entre protocolos orientados ao caracter e protocolos em modo pacote. PABX - Private Automatic Branch Exchange (Ver PPCA) PCM - Pulse Coded Modulation (Ver MIC). PH - Packet Handler Comutador de pacotes. Equipamento de comutação de dados ao nível 3, associado à camada 3 de X.25. PLP - Packet Layer Protocol Camada 3 do protocolo X.25 de comunicação de dados. PPCA - Posto Privado de Comutação Automática Comutador privado com comutação automática. PPCIS - Posto Privado de Comutação com Integração de Serviços Comutador privado com integração de serviços RDIS. PPI - Points Per Inch Pontos por polegada. PSPDN - Packet Switched Public Data Network Rede pública de dados com comutação de pacotes. PSTN - Public Switched Telephone Network Rede telefónica pública comutada. Mário Serafim Nunes - IST 0

106 PTN - Private Telecommunication Network Rede de telecomunicações privada. PVC - Permanent Virtual Circuit Circuito virtual permanente. RDI- Rede Digital Integrada Rede de telecomunicações caracterizada pela digitalização de ambos os subsistemas de transmissão e de comutação. RDIS - Rede Digital com Integração de Serviços Rede normalizada pelo ITU-T e caracterizada essencialmente por uma conectividade digital extremo a extremo e pela integração de acesso a múltiplos serviços de telecomunicações. RDIS-BL - RDIS de Banda Larga Rede Digital com Integração de Serviços de Banda Larga. SAP - Service Access Point Ponto de acesso de serviço. SAPI - Service Access Point Identifier Identificador do ponto de acesso do serviço da camada 2. Faz parte do campo de endereço da trama LAPD. SPC - Stored Program Control Controlo por programa armazenado. Tecnologia de controlo de centrais de comutação baseada na utilização de processadores digitais programáveis. SDL - Specification and Design Language Linguagem de especificação normalizada pelo ITU-T, nomeadamente para especificação de protocolos de telecomunicações. SPN - Subscriber Premises Network Rede local de assinante. Inclui o equipamento existente nas instalações do assinante e a respectiva rede de interligação. TA - Terminal Adaptor Adaptador de terminal. Adapta um equipamento com interface não RDIS para a interface RDIS. TCM - Time Compressed Multiplexing Multiplexagem por compressão no tempo. Técnica de transmissão de linha na interface U de RDIS baseada na transmissão alternada de tramas de comprimento fixo, alternadamente em cada direcção de modo a conseguir uma comunicação bidireccional full-duplex sobre um só par de fios. Também conhecida por transmissão em 'ping-pong'. TE - Terminal Equipment Grupo funcional de equipamento terminal em ambiente RDIS. No modelo de referência da RDIS o TE corresponde ao equipamento terminal com interface S normalizada de acordo com os protocolos RDIS e o TE2 ao equipamento terminal com interface não compatível com os protocolos RDIS. TEI - Terminal Endpoint Identifier Identificador de terminação de terminal RDIS. Permite identificar um terminal RDIS ao nível 2, por exemplo, numa configuração em multiponto na interface S0 de RDIS. WAN - Wide Area Network Rede de telecomunicações geograficamente distribuída. Mário Serafim Nunes - IST 02

107 BIBLIOGRAFIA ITU-T - Blue Book, Fascicles III.4: General Aspects of Digital Transmission Systems. Recommendations G.700-G.772, ITU, 989. ITU-T - Blue Book, Fascicles III.7, III.8, III.9: Integrated Services Digital Network (ISDN). Recommendations I.0-I.605, ITU, 989. ITU-T - Blue Book, Fascicles VI.7, VI.8, VI.9: Specifications of Signalling System No. 7. Recommendations Q.700-Q.795, ITU, 989. ITU-T - Blue Book, Fascicles VI.0, VI.: Digital Subscriber Signalling System No. (DSS ). Recommendations Q.920/, Q.930-Q.940, ITU, 989. ITU-T - Blue Book, Fascicles VI.7, VI.8, VI.9: Specifications of Signalling System No. 7. Recommendations Q.700-Q.795, ITU, 989. ITU-T - Blue Book, Fascicle VIII.: Data Communications over the Telephone Network. Series V Recommendations, ITU, 989. ITU-T - Blue Book, Fascicle VIII.2: Data Communications Networks: Services and Facilities, Interfaces. Recommendations X.-X.32, ITU, 989. ITU-T - Blue Book, Fascicle VIII.4: Data Communications Networks: Open Systems Interconnection (OSI). Recommendations X.200-X.290, ITU, 989. ITU-T - Blue Book, Fascicle X.: Functional Specification and Description Language (SDL). Recommendations Z.00-Z.0, ITU, 989. CEPT - Services and Facilities Aspects of ISDN, CEPT Liaison Office, 989. Christian Laire - La Revolution RNIS, Eyrolles, 989. Gary C. Kessler - ISDN: Concepts, Facilities and Services, McGraw-Hill, 990. G. Dicinet - Design and Prospects for the ISDN, Artech House, 987. John Lane - The Integrated Services Digital Network (ISDN), NCC Publications, 987. J. Ronayne - The Integrated Services Digital Network: from concepts to applications, Pitman Publishing, 987. Luis F. B. Baptistella, Marcio P. L. Lobo - Rede Digital de Serviços Integrados, McGraw-Hill, 990. Martin de Prycker - Asynchronous Transfer Mode. Solution for Broadband ISDN, Ellis Horwood, 99. Peter Bocker - ISDN The Integrated Services Digital Network, Concepts, Methods, Systems, Springer-Verlag, 987. R. Handel, M. Huber - Integrated Broadband Networks, Addison-Wesley, 99. Stephen Timms, J. Bunce, R. Kee - ISDN: Customer Premises Equipment, Ovum Ltd, 988. William Stallings - The Integrated Services Digital Network (ISDN), IEEE Computer Society Press, 99. James Y. Bryce - Special Edition Using ISDN (Second Edition), QUE, 996. Charles Summers, Bryant Dunetz - ISDN. How to Get a High Speed Connection to Internet, John Wiley and Sons, 996. Mário Serafim Nunes - IST 03