Tecnologias e Sistemas de Comunicação Mário Jorge Leitão
Rede Digital com Integração de ServiçosRede Digital com Integração de Serviços
• Princípios gerais
• Serviços
• Nível físico dos acessos básico e primário
• Nível de ligação lógica do canal D
• Nível de rede
• Aplicações
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2
Intencionalmente em branco
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Características da RDISOrigem
– definida pela UIT em 1984– resultou da evolução natural da Rede Digital Integrada (RDI)
Conectividade digital extremo-a-extremo– transmissão e comutação digital– acesso digital de assinante
Sinalização poderosa– baseada em mensagens– canais de sinalização disponíveis na interface de acesso– possível efectuar sinalização durante uma chamada
Serviços avançados– serviços de voz, dados, texto ou imagem– serviços baseados em circuitos ou em pacotes
sinalização de canal comumDSS1 - Digital Subscriber Signalling nº1
Princípios gerais
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Princípios geraisCaracterísticas da RDIS
Integração de acesso– uma única interface para diferentes terminais– uma única interface para diferentes serviços– um número de acesso para diferentes terminais / serviços
Integração do terminal
– possibilita a realização de terminais multifuncionais e multimédia
Integração do transporte
– os mesmos recursos da rede de transporte suportam diferentes serviços
Integração da sinalização
– um canal de sinalização para todos os serviços suportados na interface de acesso
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Princípios geraisNormas I ITU-T
I.100 - Estrutura das Recomendações; Conceitos I.110 – Estrutura Geral das Recomendações da Série II.120 – Conceito Geral de RDIS
I.200 - Aspectos de ServiçosI.211 - Serviços de Suporte ("Bearer Services")I.212 - Teleserviços
I.300 - Aspectos de RedeI.320 - Modelo Protocolar de ReferênciaI.324 - Arquitecturas de rede ISDNI.340 - Tipos de Conexões
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Princípios geraisNormas I ITU-T
I.400 - Aspectos da Interface Utilizador-RedeI.411 - Configurações de ReferênciaI.412 - Estruturas de AcessoI.430 - Acesso Básico; Especificação do Nível FísicoI.431 - Acessos Primários; Especificação do Nível FísicoI.440 (Q.920) - Nível de Ligação Lógica; Aspectos GeraisI.441 (Q.921) - Nível de Ligação Lógica; EspecificaçãoI.450 (Q.930) - Nível 3; Aspectos GeraisI.451 (Q.931) - Nível 3; EspecificaçãoI.461 (X.30) - Suporte de DTEs X.21 e X.21 bisI.462 (X.31) - Suporte de DTEs modo Pacote
I.500 - Interfaces Inter-redes
I.600 - Princípios de Manutenção
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Princípios geraisConfigurações de referência
NT - Terminação de redeNT1 - Funções de nível físico
terminação física / eléctrica de transmissãoalimentação de potênciasincronismomultiplexagemmanutenção primária
NT2 - Funções de nível físico e superiorescomutação / concentração de canaisprotocolos de ligação lógica e de redeinterface com terminaismanutenção secundária (ex: teste funcional)
TE - Equipamento TerminalTE1 - Equipamento terminal RDIS
interface nível físicoestabelecimento de chamadas e sinalizaçãoterminação de protocolos alto nívelaplicações de utilizador
TE2 - Equipamento terminal não RDIS
TA - Adaptador de Terminalconversão funcional entre equipamento terminal
não RDIS e interface RDIS
TE 1TE 1
TE 2TE 2 TATAR
S
S
NT 2NT 2T
NT 1NT 1U U
LTLTV
ETET
terminaçãode linha
terminaçãoda central
ponto dereferência
grupo funcional
Configuração de referência da RDIS
I.411
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Princípios geraisConfigurações de referência
NT2 consiste apenas em ligações físicas
TE 1TE 1 NT 1NT 1S≡T
interface física
Um único TE ligado a um NT1 (S ≡ T)
Múltiplos TEs ligados a um NT1 em barramento (multiponto) TE 1TE 1
NT 1NT 1T
S
TE 1TE 1
S
TE 1TE 1
S
Múltiplos TEs ligados a um NT1 em estrela física e barramento interno (multiponto) TE 1TE 1
NT 1NT 1
TE 1TE 1
S≡T
Exemplos de configurações físicas
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NT 2NT 2
NT 2NT 2
TATA
Princípios geraisConfigurações de referência
Múltiplas ligações entre TEs e NT2
interface física
Múltiplos TEs ligados a um NT2 em estrela
TE 2TE 2
R TE 1TE 1
S
TE 1TE 1
S
NT 1NT 1T
Múltiplos TEs ligados a um NT2 em estrela e barramento TE 1TE 1
S
TE 1TE 1
S
TE 1TE 1
S
NT 1NT 1T
S
Exemplos de configurações físicas
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NT 2NT 2
NT 2NT 2
Princípios geraisConfigurações de referência
Múltiplas ligações entre NT2 e NT1
Múltiplos NT1s
Um único NT1 com funções de multiplexagem
TE 1TE 1
S
TE 1TE 1
S
NT 1NT 1T
TE 1TE 1
S NT 1NT 1
TE 1TE 1
S
TE 1TE 1
S
NT 1NT 1
TE 1TE 1
S
T
interface físicaExemplos de configurações físicas
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Princípios geraisConfigurações de referência
Agregação de grupos funcionais
TE 2TE 2 NT 1NT 1TA + NT 2TA + NT 2TR
Exemplos de configurações físicas interface física
TE 1TE 1
S
TE 1TE 1
S
NT 2 NT 1NT 2 NT 1
TE 1TE 1
SFunções NT1 e NT2 incluídas no mesmo equipamento
Funções TA e NT1 incluídas no mesmo equipamento
Funções TA e NT2 incluídas no mesmo equipamento
TE 2TE 2R
TATANT 1NT 1
TE 1TE 1S≡T
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Princípios geraisEstruturas de acesso
Canais B - 64 kbit/s– transferência de informação do utilizador: voz, dados– estabelecimento de conexão em modo circuito– acesso a diferentes modos de comunicação (modos circuito, pacote e trama)
Canais H - n × 64 kbit/s– utilização idêntica a canais B para serviços de mais alto débito
• dados de alta velocidade• fac-símile rápido• áudio de alta fidelidade• teleconferência
Canais D - 16 / 64 kbit/s– sinalização para comutação de circuitos pela RDIS– dados (modo pacote, com ou sem estabelecimento de conexões)
H0 - 384 kbit/s ( 6 × 64 )H11 - 1 536 kbit/s ( 24 × 64 )H12 - 1 920 kbit/s ( 30 × 64 )
I.412
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Estruturas de acesso
Princípios gerais
Débito Bruto Estrutura Canal D
192 kbit/s 2B+D
• débito: 16 kbit/s• ponto a ponto ou multiponto (partilhado
por todos os terminais)• um canal D pode veicular sinalização
doutra estrutura na mesma interface
2 048 kbit/s30B+D5H0+DH12+D • débito: 64 kbit/s
• ponto a ponto• um canal D pode veicular sinalização
doutra estrutura na mesma interface1 544 kbit/s
23B+D3H0+D
4H0H11
Bás
ico
Acesso
Déb
ito P
rimár
io
Hie
rarq
uia
Euro
peia
Hie
rarq
uia
Am
eric
ana
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Princípios geraisTipos de conexões e protocolos
Plano de controlo
Canal D
I.430 / I.431
I.441/Q.921 (LAPD)
Outros protocolos especificados pelo
utilizador
I.451/Q.931
Canal B
Plano de utilizador
Chamadas de comutação decircuitos sobre o canal B
• canal D: utilizado para o estabelecimento e terminação da chamada e acesso a facilidades da rede
• canal B: utilizado para a troca transparente de informação utilizador a utilizador
3
2
1
Plano de controlo
Canal D
I.430 / I.431
I.441/Q.921 (LAPD)
I.451/Q.931
Canal B
Plano de utilizador
Chamadas para acesso à Internetsobre o canal B
• corresponde ao caso anterior, em que a chamada se estabelece entre o utilizador e um router de acesso externo à RDIS
3
2
1
PPP
IP
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Princípios geraisTipos de conexões e protocolos
Plano de controlo
Canal D
I.430 / I.431
I.441/Q.921 LAPD
I.451/Q.931
Canal B
Plano de utilizador
Chamadas depacotes sobre o canal B
• canal D: utilizado para o estabelecimento e terminação da chamada de acesso a um nó de comutação de pacotes
• canal B: utilizado para a troca de informação entre o utilizador e o nó de pacotes (externo à RDIS ou interno)
X.25LAPB
X.25nível pacote
Frame RelayLAPF
Outrosprotocolos
3
2
1
Plano de controlo
I.430 / I.431
I.441/Q.921 - LAPD
I.451/Q.931
Plano de utilizador
Chamadas depacotes sobre o canal D
• canal D: utilizado para a troca de informação entre o utilizador e o nó de pacotes (interno à RDIS)
X.25nível pacote
Outrosprotocolos
Canal D
3
2
1
Frame RelayLAPF
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Princípios geraisTipos de conexões e protocolos
Canal D
I.430 / I.431
Canal B
Conexões semi-permanentes decircuitos sobre o canal B
• canal D: uma vez que o canal é estabelecido por procedimentos de gestão, não é necessária qualquer função de controlo
• canal B: utilizado para a troca transparente de informação utilizador a utilizador
Plano de controlo Plano de utilizador
3
2
1
Outros protocolos especificados pelo
utilizador
I.430 / I.431
Conexões semi-permanentes depacotes sobre o canal B
• canal D: uma vez que o canal é estabelecido por procedimentos de gestão, não é necessária qualquer função de controlo
• canal B: utilizado para a troca de informação entre o utilizador e o nó de pacotes (externo à RDIS ou interno)
Plano de controlo Plano de utilizador
X.25LAPB
X.25nível pacote
Canal D Canal B
3
2
1
Outrosprotocolos
Frame RelayLAPF
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Princípios geraisTipos de conexões e protocolos
TETE NTNT canal Ba pedido
TETE NTNT canal Bsemi-permanente
RDIS
nó depacotesnó de
pacotes
Conexões com nó de pacotes externo à RDIS
TETE NTNT
ETET
canal Ba pedido
TETE NTNT canal Bsemi-permanente
RDIS
nó depacotesnó de
pacotes
Conexões com nó de pacotes interno à RDIS
ETET ETET
TETE NTNT canal D
unidade de acesso
AUAU
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ServiçosServiços de suporte
• Definição– permitem a transferência de informação entre pontos de acesso (S ou T)– não alteram o conteúdo de informação– envolvem apenas funções de níveis 1, 2 e 3 (modelo OSI)
• Atributos
Transferência de informação– modo: circuito, pacote, trama– débito: 64, 384, 1536, 1 920 kbit/s– capacidade: digital sem restrições, voz, áudio (3,1; 7; 15 kHz), vídeo– estrutura: integridade 8 kHz, integridade da unidade de dados do serviço, não
estruturado– estabelecimento da comunicação: a pedido, reservada, permanente– simetria: unidireccional, bidireccional simétrica ou assimétrica– configuração: ponto a ponto, multiponto, difusão
I.211
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ServiçosServiços de suporte
• Atributos
Acesso– canal: D, B, H0, H11, H12
– protocolo de sinalização: I.430/431, I.441, I.451– protocolo de informação: I.430/431, G.711, X.25
Gerais– serviços suplementares
DDI marcação directa de extensões MSN número de assinante múltiploCLIP identificação de linha chamadora AOC aviso de taxaçãoCT transferência de chamadas CFB redireccionamento se ocupadoCFNR redireccionamento se não responder CFU redireccionamento incondicionalCW chamada em espera CH chamada retidaCONF chamada de conferência
– qualidade de serviço– interfuncionamento com outras redes
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ServiçosTeleserviços
• Definição– fornecem a totalidade das funções necessárias à comunicação– envolvem funções dos níveis 1 a 7 (modelo OSI)– baseiam-se nos serviços de suporte
• Atributos
Baixo nível (Low Layer)– os usados para caracterizar os Serviços de Suporte
Alto nível (High Layer)– tipo de informação (voz, som, texto, fac-símile, vídeo)– protocolos de alto nível (acima do nível 3)
• ExemplosTelefonia Telefax Grupo 4Correio Electrónico (X.400) Videotelefonia
I.212
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Nível físicoAcesso básico
• Configurações de acesso
Ponto a ponto (d1=1 km)
Ponto a multiponto (barramento S0 / S0-bus)– Short passive bus (d2= 100 a 200 m; até 8 terminais)
– Extended passive bus (d3= 500 m; d4= 25 a 50 m; até 4 terminais)
TETE NT 1NT 1
TE 1TE 1
NT 1NT 1
TE 1TE 1 TE 1TE 1
TE 1TE 1
NT 1NT 1
TE 1TE 1
d1
d2
d3
d4
I.430
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Nível físicoAcesso básico
• Funções suportadas no barramento S0
Transmissão bidireccional de canais B e D
Controlo de acesso ao canal D– gera canal de eco (E) do canal D no sentido NT → TEs
• indica estado de ocupação do canal D no sentido TEs → NT• permite a resolução de conflito de acesso de TEs
• transmissão balanceada a 4 fios
• código de linha pseudo ternário
Alternate Mark Inversion“1” binário - ausência de impulso“0” binário - impulsos polaridade alternadaNíveis - ± V = ± 750 mV (nominal)
B1 64 kbit/sB2 64 kbit/sD 16 kbit/sSoma 2B+D 144 kbit/sControlo+sincronização 48 kbit/sTotal 192 kbit/s
Canais Débito
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Nível físicoAcesso básico
• Funções suportadas no barramento S0
Activação/Desactivação– indicação de ausência de comunicação
• permite redução de consumo colocando TEs e NT em repouso
Sincronização– sincronização de bit (192 kHz), de trama (4kHz) e de octeto de cada canal (8 kHz)
• permite recuperação de dados• permite recuperação dos canais multiplexados
– NT extrai sincronização do sinal recebido da rede– TE sincroniza a sua recepção e transmissão a partir do sinal recebido do NT
Alimentação– transferência de energia em geral do NT para o TE (telealimentação)– tensão nominal de -40 V / potência de 1 W (normal) ou 420 mW (reduzida)
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Nível físicoAcesso básico
• Funções suportadas no barramento S0
Linhas de comunicação e de alimentação (fonte 1 obrigatória e fonte 2 opcional)
TETE
receptorenergia 1receptorenergia 1
conectorRJ45
receptorreceptor
emissoremissor
receptorenergia 2receptorenergia 2
3
8
6
7
1
5
2
4
NTNT
fonteenergia 1
fonteenergia 1
conectorRJ45
emissoremissor
receptorreceptor
fonteenergia 2
fonteenergia 2
3
8
6
7
1
5
2
4
−
+
−
+
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Nível físicoAcesso básico
• Estrutura da trama no barramento S0
NT
→TE
48 bits / 250 µs
Bits comuns aos dois sentidosF - 1 bit de sincronismo de tramaFa- 1 bit de sincronismo de trama auxiliar
B1 - 16 bits do canal B1
B2 - 16 bits do canal B2
D- 4 bits do canal D
Bits específicos do sentido NT →→→→ TEL - 2 bits de balanceamento DCE- 4 bits de eco dos bits D do sentido TE → NTA- 1 bit de activaçãoN- 1 bit complementar de Fa
M- 1 bit de multitramaS- 1 bit reservado
B1 E D A Fa N B2F L E D M B1 E D S B2 E D LD L+V
-V
0
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Nível físicoAcesso básico
• Estrutura da trama no barramento S0
TE →
NT
48 bits / 250 µs
Bits comuns aos dois sentidosF - 1 bit de sincronismo de tramaFa- 1 bit de sincronismo de trama auxiliar
B1 - 16 bits do canal B1
B2 - 16 bits do canal B2
D- 4 bits do canal D
Bits específicos do sentido TE →→→→ NTL - 10 bits de balanceamento DC
B1 L D L Fa L B2F L L D L B1 L D L B2 L D LD L
início de trama com atraso de 2 bits em relação ao sentido NT → TE
+V
-V
0
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Nível físicoAcesso básico
• Estrutura da trama no barramento S0
Sincronismo de trama– bit “F” é um "0" com violação de polaridade do "0" anterior– nova violação no primeiro “0” após o par de bits “FL”– bit “Fa” garante uma violação a uma distância de pelo menos 12 bits de “FL”
Balanceamento– bits "L" com nível adequado para garantir nível DC nulo na trama– sentido NT → TE
• bit "L" no início equilibra bit "F" imediatamente anterior• bit "L" no fim equilibra violação intermédia e garante violação seguinte
– sentido TE → NT• TEs transmitem independentemente• bits "L" equilibram cada transmissão individual (canais B e D)
baseado na detecção de violações
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Nível físicoAcesso básico
• Acesso ao canal DCondição de canal D livre (TEs → NT)
– bandeiras de delimitação são do tipo "01111110"– "bit stuffing" do nível 2 impede mais de 5 "1"s (é inserido um "0")
– quando um terminal não transmite, não envia impulsos ("1" lógico)
Detecção de canal D livre
7 ou mais "1”s consecutivos recebidos no canal E → canal D livre
não ocorrem mais de 6 "1"s no canal D numa transmissão
01111110111111111sequência no canal E(NT → TEs)
0-V
bandeira terminal da última trama transmitida
indicação de canal D livre(TEs → NT)
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Níveis deprioridade
Nível normalNível inferior
X = 8 X = 10X = 9 X = 11
Classe 1 - Sinalização Classe 2 - Outras tramasClasses de prioridade
Nível físicoAcesso básico
• Acesso ao canal D
Procedimento de transmissão de tramas por cada terminal– mantém um contador com o número C de "1"s consecutivos recebidos no canal E– inicia a transmissão de uma trama se C ≥ X (X → prioridade)– passa para o nível inferior de prioridade e aguarda nova oportunidade– regressa ao nível normal de prioridade se C ≥ X (os restantes terminais tiveram
oportunidade de transmitir no seu nível normal de prioridade)
Classes de prioridade– sinalização– outras tramas
classe prioritária
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Nível físicoAcesso básico
• Acesso ao canal DDetecção de colisão e deferência no barramento S
– no canal D, “1” corresponde a ausência de impulso e “0” a um impulso negativo– no barramento ocorre uma soma eléctrica dos sinais transmitidos pelos terminais– a transmissão de um "0" (impulso −) domina sobre um "1" (ausência de impulso)– um terminal defere (cessa a transmissão) quando detecta uma colisão (Dtransm ≠ E)– colisão só é detectada no campo de endereço das tramas (não o é nas bandeiras)– terminais com endereço mais baixo têm prioridade
011111100010001101trama do terminal 1
011111100011010010
trama do terminal 2
trama do terminal 3
soma eléctrica no barramento
Colisão de acesso no barramento S (terminais 2 e 3 deferem nos pontos X; terminal 1 vence)
011111100010011000
0-V
0-V
0-V
0-V
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31
Nível físicoAcesso básico
• Interface UFunções suportadas
– sincronização de trama e bit– transmissão dos canais B e do canal D– controlo da linha, nomeadamente
• indicação de erro de recepção• código redundante para detecção remota de erro (CRC)• activação / desactivação
– alimentação remota
Características de transmissão– débito bruto de 160 kbit/s– código de linha 2B1Q → 80 kbaud– transmissão bidireccional assegurada por híbridos e cancelamento de eco– alcance: ±4,5 km / 6 km (fio c/ diâmetro 0,4 mm / 0,5 mm)
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Nível físicoAcesso básico
• Interface UEstrutura de trama / multitrama
12345678
SI 2B + D OH18 18 18 18 6
trama: 240 bits / 1,5 ms / 667 Hz
Codificação das palavras: 00=-3; 01=-1; 11=1; 10=+3Bits “baralhados” (excepto bits de sincronização de trama) para evitar riscas no espectro
S= Sincronismo = +3 +3 -3 -3 -3 +3 -3 +3 +3 2B + D = | B1 | B2 | D ( | 8 | 8 | 2 | ) SI = Sincronismo invertido = -3 -3 +3 +3 +3 -3 +3 -3 -3 OH = Overhead de controlo
Codificação das palavras: 00=-3; 01=-1; 11=1; 10=+3Bits “baralhados” (excepto bits de sincronização de trama) para evitar riscas no espectro
S= Sincronismo = +3 +3 -3 -3 -3 +3 -3 +3 +3 2B + D = | B1 | B2 | D ( | 8 | 8 | 2 | ) SI = Sincronismo invertido = -3 -3 +3 +3 +3 -3 +3 -3 -3 OH = Overhead de controlo
mul
titra
ma:
8 tra
mas
2B + D 2B + DS 2B + D OH2B + D 2B + DS 2B + D OH2B + D 2B + DS 2B + D OH2B + D 2B + DS 2B + D OH2B + D 2B + DS 2B + D OH2B + D 2B + DS 2B + D OH2B + D 2B + DS 2B + D OH2B + D 2B + D
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Nível físicoAcesso de ritmo primário
Configuração de acesso ponto a ponto
Funções suportadas– transmissão bidireccional de canais B e D– sincronização
• bit (2 048 kHz)• trama/ octeto de cada canal (8 kHz)
– não há activação: interface sempre activa
Interface S/T– G.703 (sistema E1)
Interface U– G.703– HDSL– SHDSL
características idênticas nas interfaces S e T
IT1 a IT15 e IT17 a IT3164 kbit/s
Soma 30B+DControlo+sincronizaçãoTotal
1 920 kbit/s
Intervalos de tempona trama E1
30B / 5 H0 / H12D IT16
1 984 kbit/s64 kbit/sIT0
2 048 kbit/s
Soma 30B+D
Canais Débito
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Nível de ligação lógica do canal DPrincípios gerais
Protocolo do canal D: LAPD (Link Access Procedures on the D-channel)– sub-conjunto do protocolo HDLC– suporta múltiplas ligações lógicas, permitindo
• instalações multi-terminal numa interface de acesso• múltiplas entidades de nível 3 num único terminal
Funções do protocolo LAPD– sincronismo de trama (por "flags")– transparência ("bit stuffing")– gestão de múltiplas ligações lógicas– confirmação de tramas múltiplas– controlo de sequência– controlo de erro– controlo de fluxo
I.441 / Q.921
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Nível de ligação lógica do canal DEstrutura da trama LAPD
8
Flag Endereço Controlo CRC Flag
16 8 / 16
Informação
N 16 8
EA0 C/R SAPI EA
1 TEI
ComandosRespostas
10
Lado darede
01
Lado doterminal
TEI Tipo de utilizador0-63
64-126127
Equipamento com atribuição fixa de TEIEquipamento com atribuição dinâmica de TEIDifusão
1 1 6 71
C/R
SAPI Tipo de serviço016
32-6163
Procedimentos de controlo de chamadasComunicação de pacotes de acordo com X25Comunicação frame relayProcedimentos de gestão
EA Bit de extensãoC/R Bit Comando/Resposta SAPI Service Access Point IdentifierTEI Terminal Endpoint Identifier
Bits do campo de endereço
DLCI = SAPI + TEIData Link
Connection Identifier
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Nível de ligação lógica do canal DTipos de trama LAPD
• Tramas I (Transferência de Informação)– I: Information (C)
• transfere tramas numeradas sequencialmente contendo um campo de informação proveniente do nível superior
• Tramas S (Supervisão)– RR: Receive Ready (C/R)
• notifica que está pronto a receber a trama I com o número N(R)• desfaz a condição de ocupado, indicada por uma trama anterior RNR
– RNR: Receive Not Ready (C/R)• indica que o receptor está ocupado e incapaz de aceitar tramas I adicionais• notifica que recebeu correctamente a trama N(R)-1
– REJ: Reject (C/R)• notifica a recepção de uma trama fora de sequência• pede repetição a partir da trama N(R) inclusive• notifica implicitamente que recebeu correctamente a trama N(R)-1
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Nível de ligação lógica do canal DTipos de trama LAPD
• Tramas U (Não Numeradas)UI: Unnumbered Information (C)
• envia informação em modo não confirmadoSABME: Set Assynchronous Balanced Mode Extended (C)
• inicia a ligação de dados em modo ABME com tramas múltiplas confirmadasDISC: Disconnect (C)
• termina ligação de dados iniciada com SABMEUA: Unnumbered Acknowledge (R)
• confirma a aceitação dos comandos SAMBE ou DISCDM: Disconnected Mode (R)
• indica que a operação em modo ABME não pode ser executadaFRMR: Frame Reject (R)
• notifica a recepção de uma trama com erro não recuperávelXID: Exchange Identification (C/R)
• utilizado para a gestão de conexões de ligação de dados
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Nível de ligação lógica do canal DCampo de controlo da trama LAPD
bits8 7 6 5 4 3 2 1
Tramas IN(S)N(R)
0P
Tramas SN(R)
1P/F
0 0 0 0 S S 0
1M M M M M 1Tramas U P/F
N(S) Número de sequência da trama enviada (módulo 128)N(R) Número de sequência da próxima trama a receber (módulo 128) P Bit “Poll” (tramas de comando) - P=1 solicita uma respostaF Bit “Final” (tramas de resposta) - F=1 indica resposta a um comando solicitadoS Bits indicadores de função de trama S
RR=00; RNR=01; REJ=10M Bits indicadores de função de trama U
UI=00000; SABME=01111; DISC=01000; UA=01100;DM=00011; FRMR=10001; XID=10111
N(S) Número de sequência da trama enviada (módulo 128)N(R) Número de sequência da próxima trama a receber (módulo 128) P Bit “Poll” (tramas de comando) - P=1 solicita uma respostaF Bit “Final” (tramas de resposta) - F=1 indica resposta a um comando solicitadoS Bits indicadores de função de trama S
RR=00; RNR=01; REJ=10M Bits indicadores de função de trama U
UI=00000; SABME=01111; DISC=01000; UA=01100;DM=00011; FRMR=10001; XID=10111
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Nível de ligação lógica do canal DTipos de ligações lógicas
Ligação de difusão– TEI=127
• TEI permanente• TEI comum a todos os terminais
– operação sem confirmação (usadas tramas UI)– ligação usada para gestão de TEI’s e oferta de chamadas na interface
Ligação ponto a ponto– exige o estabelecimento de TEI’s
– dois tipos de operação• sem confirmação (tramas UI)• com confirmação (ABME - Asynchronous Balanced Mode Extended)
– ligação usada para suportar os procedimentos de nível 3 (operação ABME)
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Nível de ligação lógica do canal DGestão de TEI’s
Funções– atribuição de TEI’s– remoção de TEI’s– teste de TEI´s atribuídos
Mensagens de gestão– tramas UI (SAPI=63, TEI=127)– encapsuladas no campo de informação das tramas (40 octetos)
8 7 6 5 4 3 2 1Identificador de entidade de gestão (00001111)
Indicador de acção 1
Número de referência(0 - 65 535)
Código de mensagem
12345
octe
to
bit
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Nível de ligação lógica do canal DGestão de TEI’s
Nome CódigoSentido Ai - Indicador de Acção
(*) Terminal gera aleatoriamente número de referência, que será usado nas mensagens seguintes
Significado
TEIRequest
TEIAssigned
TEIDenied
TEICheck Request
TEIRemove
TEICheck Response
00000001
00000010
00000011
00000100
00000101
00000110
00000111TEIVerify
TE → NT
TE → NT
TE → NT
NT → TE
NT → TE
NT → TE
NT → TE
Ai=64-126 TEI recusadoAi=127 Não há TEI disponível
Terminal pede à rede para verificar identificador
Rede pede confirmação de identificador
Terminal responde com confirmação de identificador
Rede remove identificador
Terminal pede identificador(*)
Rede atribui identificador
Rede recusa identificador
Ai=127 Qualquer TEI aceitável
A1=64-126 TEI atribuído
Ai=0-126 TEI a testarAi=127 Testar todos TEI’s
Ai=0-126 TEI a removerAi=127 Remover todos TEI’s
A1=0-126 TEI a testar
A1=0-126 TEI em uso
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Nível de redePrincípios gerais
Objectivos dos protocolos de nível de rede
– procedimentos no canal D para controlo de vários tipos de chamadas• estabelecimento, manutenção e terminação de conexões sobre canais B ou H
– transferências de dados em modo pacote
– troca de informação de sinalização entre utilizadores
– não estão definidos protocolos de nível de rede para os canais B e H
Principais serviços fornecidos pelo nível de ligação lógica ao nível de rede
– transmissão de dados isenta de erros
– recuperação de alguns tipos de erros
– notificação de falhas ou erros irrecuperáveis ao nível de ligação lógica
I.451 / Q.931
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Nível de redePrincípios gerais
Funções de controlo de estabelecimento de conexões
– processamento das primitivas de comunicação com o nível de ligação lógica
– geração e interpretação das mensagens de nível de rede
– administração de temporizadores e entidades lógicas usadas nos procedimentos(exemplo: referência de chamada - call reference)
– administração dos recursos de acesso(exemplo: canais B e H e canais lógicos no modo pacote)
– verificação da consistência entre serviços fornecidos e requisitos dos utilizadores(exemplo: compatibilidade de requisitos, endereços, etc.)
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Nível de redePrincípios gerais
Funções relacionadas com o transporte de mensagens através da rede
– controlo de conexões de rede sobre conexões de ligação lógica
– encaminhamento e relaying de mensagens extremo-a-extremo
– multiplexagem de conexões de rede numa única ligação lógica
– segmentação e agrupamento mensagens
– detecção e recuperação de erros
– sequenciamento da informação de nível de rede numa conexão
– controlo de congestão
– controlo de fluxo
– recuperação de conexões após situações anormais
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Nível de redeMensagens de sinalização
Formato genérico das mensagens
8 7 6 5 4 3 2 1
discriminador de protocolo
nº octetos da referência chamada
tipo de mensagem
referência de chamada• acesso básico - 1 octeto• acesso primário - 2 octetos
0 0 0 0
n elementos de informação(n = 0, 1, 2, ...)
Formato das mensagens (I.451 / Q.931)
S
distingue diversos tipos de protocolos• controlo de chamadas na interface utilizador-rede
(valor 00001000)• sinalização utilizador-a-utilizador• protocolos X.25
identifica uma chamada no acesso utilizador-rede• tem apenas significado local• atribuída pelo originador da chamada - terminal ou rede• valor único por cada originador e ligação lógica• bit S=0 → mensagens enviadas pelo originador
bit S=1 → mensagens enviadas pelo destinatário
identifica o tipo de mensagem que está a ser enviada
parâmetros adicionais dependentes do tipo de mensagem
DSS1 - Digital Subscriber Signalling nº1
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Nível de redeMensagens de sinalização
Formato genérico das mensagens
8 7 6 5 4 3 2 1
conteúdodo elemento1 identificador
do elemento
Formato dos elementos de informação (I.451 / Q.931)
elementos de informação de um octeto
conteúdo do elemento
(n octetos)
0 identificadordo elemento
elementos de informação de comprimento variável• elementos de informação básicos• elementos de informação para serviços suplementares• elementos de informação para comunicação de pacotes
8 7 6 5 4 3 2 1
nº octetos do conteúdo do elemento
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Nível de redeMensagens de sinalização
Caracterização das mensagens
Estabelecimento de chamada
Tipo
Informação de chamada
Diversos
Setup Setup AcknowledgeCall Proceeding AlertingProgress ConnectConnect Acknowledge
Suspend Suspend Acknowledge Suspend RejectResume Resume Acknowledge Resume Reject
Mensagem
Information Notify FacilityStatus Enquiry Status Congestion ControlRestart Restart Acknowledge
Terminação de chamada Disconnect Release Release Complete
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Nível de redeMensagens de sinalização
Caracterização das mensagens
Significado(âmbito de aplicação das
mensagens)
Característica
Sentido(sentido de transmissão das
mensagens)
Elementos de informação da
mensagem
• significado local: relevante só num acesso (origem ou destino)• significado de acesso: relevante em ambos os acessos (origem e destino)• significado global: relevante em ambos os acessos e na rede
• do terminal para a rede TE → NT• da rede para o terminal TE ← NT• em ambos os sentidos TE ↔ NT
Valores possíveis
ver tabela seguinteTipo de elemento
Sentido aplicável ao
elemento
Obrigatoriedade de inclusão do
elemento
• do terminal para a rede TE → NT• da rede para o terminal TE ← NT• em ambos os sentidos TE ↔ NT
• obrigatório• opcional
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Nível de redeMensagens de sinalização
Caracterização das mensagens
Bearer capability
Call identity
Call state
Called / Calling Party Number
Called / Calling Party Subaddress
Cause
Channel Identification
Date / Time
Display
High-layer Compatibility
Principais tipos de elementos adicionais de informação
Keypad Facility
Low -layer Compatibility
Network-Specific Facilities
Notification Indicator
Progress Indicator
Repeat Indicator
Sending Complete
Signal
Transit Network Selection
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Nível de redeMensagens de sinalização
Caracterização das mensagens
Esta
bele
cim
ento
de
cham
ada
Tipo
Setup
Setup Acknowledge
Call Proceeding
Alerting
Progress
Connect
Pedido de estabelecimento de uma chamada
Função Significado Direcção
Global TE ↔ NT
Indica início do estabelecimento de chamada, e que é requerida mais informação
Indica início do estabelecimento de chamada, e que não é requerida mais informação
Local TE ↔ NT
Indica início do alerta do utilizador chamado
TE ↔ NTLocal
Global TE ↔ NT
Dá informação sobre o progresso de uma chamada Global TE ↔ NT
Indica aceitação da chamada pelo utilizador chamado Global TE ↔ NT
Connect Acknowledge Resposta a uma mensagem de Connect, indicando que a chamada foi activada TE ↔ NTLocal
Mensagem
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Nível de redeMensagens de sinalização
Caracterização das mensagens
Info
rmaç
ão d
e ch
amad
a
Tipo
Suspend
Mensagem
Suspend Acknowledge
Suspend Reject
Resume
Solicita a suspensão de uma chamada
Função Significado Direcção
Local TE → NT
Confirma a suspensão de uma chamada
Rejeita o pedido de suspensão de uma chamada
Local TE ← NT
Solicita o reinicio de uma chamada suspensa
TE ← NTLocal
Local TE → NT
Resume Acknowledge Confirma o reinicio de uma chamada suspensa Local TE ← NT
Resume Reject Rejeita o pedido de reinicio de uma chamada suspensa Local TE ← NT
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Nível de redeMensagens de sinalização
Caracterização das mensagens
Tipo Mensagem Função Significado Direcção
Information Envio de informação adicional de uma chamada Local TE ↔ NT
Div
erso
s
Notify Notificação de ocorrência relativa a uma chamada Acesso TE ↔ NT
Facility Inicia o acesso a um serviço suplementar Global TE ↔ NT
Disconnect
Release
Release Complete
Solicita a terminação de uma chamada Global TE ↔ NT
Indica a terminação de uma chamada
Confirma a terminação de uma chamada
Local TE ↔ NT
TE ↔ NTLocalTerm
inaç
ão d
e ch
amad
a
Status Responde a um Status Enquiry ou reporta um erro
Local TE ↔ NT
Local TE ↔ NT
Status Enquiry Solicita uma mensagem Status
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Nível de redeEndereçamento
Números e endereços
extensão da recomendação E.164 (UIT)
máximo de 15 dígitos
códigodo país
código de destino nacional número do assinante
1-3 dígitos
número RDIS
Número RDIS• definido pelo plano de numeração• identifica normalmente uma interface T• a mesma interface T pode ter atribuídos múltiplos números RDIS (MSN, Multiple Subscriber Number)• pode identificar uma interface S numa sub-rede de assinante se for activado o serviço DDI (Direct Dialling-In)
sub-endereço(opcional)
endereço RDIS
máximo de 40 dígitos
Endereço RDIS• constituído pelo número RDIS e sub-endereço, se existir• sub-endereço não faz parte do plano de numeração e não é processado pela rede pública• sub-endereço permite encaminhar uma chamada através de uma sub-rede de assinante
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Nível de redeChamadas de comutação de circuitos
Envio de dígitos em bloco "En-bloc Sending"
Procedimento de uma chamada simples com marcação "En-bloc Sending"
SETUP contém o endereço completo
SETUP
ALERTING
Originador Destinatário
off-hookCONNECT
fluxo de dados (canal B)
DISCONNECT
RELEASE
SETUP
ALERTING
CONNECT
DISCONNECT
RELEASEREL. COMPL.
CALL PROC.
on-hook
tonalidade de chamar
dígitos + enviar
aviso de chamada
CON. ACK.
REL. COMPL.
CON. ACK.
DSS1 DSS1
IAM
ACM
ANS
REL
RLC
termina avisode chamada
termina tonalidade de chamar
Central SS7 CentralTE1 TE1
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Nível de redeChamadas de comutação de circuitos
Envio sucessivo de dígitos "Overlap Sending"
Procedimento de uma chamada simples com marcação "Overlap Sending"
SETUP
SETUP
dígitos enviados em mensagens INFO
INFO
INFO
ALERTING aviso de chamada
ETC.
CALL PROC.IAM
tonalidade de marcar
dígito 1
dígito n
off-hookSETUP ACK.
Originador DestinatárioDSS1 DSS1Central SS7 CentralTE1 TE1
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AplicaçõesConfigurações de acesso de utilizador →→→→ exemplos
NT1
PC com carta RDIS
lacete local(1 par)
Acesso básico com serviços telefónico e de dados sem comutação interna
barramento S
telefone RDIS
RouterRDIS
RouterRDIS
Acesso básico com rede de dados interna
NT1lacete local
(1 par)interfacesUSB10/100Base-T
telefones RDISPCs com porta USB/carta Ethernet
barramento S
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PPCAPPCA
PPCAPPCA
AplicaçõesConfigurações de acesso de utilizador →→→→ exemplos
Acesso básico com rede telefónica interna
interface DECT
Acesso de ritmo primário com redes telefónica e de dados internas
NT1barramento S
PC com carta RDISinterface analógica
NT1
interface E1(G.703)
lacete local(1 par)
lacete local(1-2 pares)
interfaceanalógica
acesso básico RDIS(barramento S)
interface DECT
telefonesanalógicos
telefonesportáteis
telefoneportátil
telefoneanalógico
muxmuxacessopacotes
acesso GSM
acessoGSM
LANLANPC comcarta Ethernet 10/100Base-T
acessocircuitos
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Intencionalmente em branco
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