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29/04/2007 / Thiago

Tecnologia ISDN

Introdução

Uma das tecnologias utilizadas para resolver o problema de pouca banda disponível para pequenos clientes é o ISDN (Integrated Services Digital Network).

Seu objetivo é realizar a transferência de dados digitais mesmo em meios analógicos, como o loop local entre uma residência e seu PSTN, pois, a utilização de sinais analógicos possui diversos limitadores de velocidade de banda.

O ISDN é um serviço muito versátil, capaz de suportar tráfegos de som, vídeo e dados, utilizando vários canais de comunicação diferentes em uma mesma conexão.

Outra característica desta tecnologia é uma maior largura de banda do que a conexão discada convencional de 56kbps. Isto é possível devido a utilização dos chamados canais portadores, ou canais B, que são canais de comunicação exclusivos para a transferência de dados. Cada canal B oference 64kbps de banda, sendo que a utilização de vários canais B poderá resultar em uma boa velocidade de transmissão de dados para redes WAN. Os canais B podem ser utilizados em interfaces diferentes ligando para lugares diferentes, ou seja, várias interfaces serão utilizadas como se fossem logicamente uma única trabalhando de maneira mais veloz.

Padrões e métodos de acesso do ISDN

Na década de 60, a ITU-T começou a realizar a padronização deste protocolo, realizando o agrupamento da tecnologia em vários tópicos:

  • Protocolos E – padrões da utilização do ISDN na rede de telefonia.
  • Protocolos I – conceitos, terminologias e métodos gerais.
  • Protocolos Q – como a comutação e sinalização dos canais são realizadas.

O ISDN faz uso de pelo menos dois canais de comunicação. O canal B, discutido anteriormente, para uso de transmissão de dados em modo full-duplex, e outro canal, chamado canal delta, ou canal D, com taxa de transmissão de 16kbps (para interfaces BRI) ou 64kbps (para interfaces PRI), com o intuito de transmitir sinais de controle apenas. Sendo assim, pode-se dizer que o ISDN utiliza sinalização fora de banda, pois, ao contrário do que ocorre em outros processo de estabelecimento de conexões, o ISDN tem o canal D específico apenas a transferência destes dados de controle.

Para a utilização do ISDN, existem duas especificações de interfaces que foram citadas, BRI (Basic Rate Interface) e PRI (Primary Rate Interface). Uma única interface BRI ou PRI fornece recursos para a multiplexação dos canais B e D.

A interface BRI utiliza sempre dois canais B e um canal D de 16 kbps, sendo que é suportada por muitos roteadores Cisco. Devido a esta característica, interfaces BRI podem ser chamadas de 2B+D.

Para transmissão em altas velocidades, os dados podem ser transmitidos com a estrutura de quadros utilizando protocolos de camada 2, como o HLDC e PPP. Lembrando que a transmissão utilizará os canais B e no canal D será utililizado o protocolo LAPD para a sinalização.

Na América do Norte e no Japão, as interfaces PRI oferecem até 23 canais B e um canal D de 64kbps. No restante do mundo, como Europa e por aqui no Brasil, a mesma interface suporta até 30 canais B e um canal D de 64 kbps.

Modelo em três camadas e protocolos ISDN

O formato dos quadros que estão sendo enviados é diferente dos quadros que são recebidos na camada 1 utilizando o ISDN. Quando os quadros são enviados, utilizam o formato TE (terminal), e quando estão sendo recebidos, chegam no formato NT (network).

Funções da ISDN

A realização de uma conexão ISDN é realizada pelo canal D entre o roteador e o switch ISDN. Sendo que o próprio canal D, sempre estará ativo, mesmo quando não houver conexão, para o envio de sinais de controle.

A sequência de eventos a seguir são necessários para o estabelecimento de uma chamada BRI ou PRI:

  1. Através do canal D, é enviado o número chamado ao switch ISDN local. Esta transmissão utiliza o protocolo de sinalização SS7.
  2. Utilizando o mesmo canal D, o switch ISDN remoto responde a requisição, enviando inclusive a recomendação sobre qual canal B deverá ser utilizado para a comunicação.
  3. Caso seja aceita a recomendação, o switch local envia ao switch ISDN remoto um pedido de chamada.
  4. O switch ISDN remoto envia uma solicitação de chamada utilizando ainda o SS7.
  5. Um canal B é fechado fim-a-fim para esta conexão, deixando os outros desocupados para futuras novas conexões.

Pontos de Referência do ISDN

O padrão ISDN realiza a especificação de diversos equipamentos e tecnologias utilizadas que permitem a interação do usuário com os serviços BRI ou PRI. Diversos fabricantes de hardware constroem equipamentos que realizam diversas opções necessárias à conexão. Porém, para a realização de uma comunicação efetiva, é necessário que as interfaces de comunicação entre os equipamentos seja bem definida. Estas interfaces recebem o nome de “pontos de referência” e são de quatro tipos:

  • R – interface para comunicação com dispositivos que não são compatíveis com nenhuma tecnologia ISDN. Comunicação se dá através de um TA (Terminal Adapter) para TE2 (Terminal Equipament 2).
  • S – interface que irá receber chamadas de clientes internos. Comunicação se dá através dos TE1 (Terminal Equipament 1) que ligam para o NT2 (Network Termination 2).
  • T – interface de comunicação entre os NT1 (Network Termination 1) e NT2. Ponto de referência muito semelhante ao S, sendo que muitas vezes é mostrado como
  • U – interface utilizada no loop local. Comunicação se dá através de um NT1 à uma rede ISDN da companhia telefônica.

A figura abaixo demonstra o esquema de utilização dos pontos de referência.

Pontos de referência ISDN

Determinando a Interface ISDN do Roteador

Até que ponto será fornecido pela empresa telefônica irá depender do país. Por exemplo, nos Estados Unidos, o cliente é obrigado a fornecer até o NT1, já na Europa e no Brasil, o cliente já recebe uma interface S/T pronta para uso, ou seja, a empresa telefônica que irá fornecer o NT1.

Caso seja necessário adquirir uma roteador para trabalhar como NT1, algumas recomendações são importantes:

  • Verifique se o roteador suporta ISDN BRI. Na parte traseira do roteador, verifique a existência de um conector BRI ou uma WIC (WAN Interface Card) BRI.
  • Verifique como é loop local no local onde for instalado o roteador, pois isto irá depender diretamente da operadora que irá lhe oferecer o serviço. Quando o NT1 não é oferecido pela operadora, diz-se que o NT1 é um CPE (Customer Premise Equipament).
  • Verifique se o roteador tiver um conector rotulado como BRI, ele já está ativado para ISDN. Com uma interface ISDN nativa já integrada, o roteador é um TE1 e precisará conectar-se a uma NT1. Se o roteador tiver uma interface U, ele também terá uma NT1 integrada.

Tipos de Switch ISDN

Os roteadores precisam ser configurados de maneira diferente para cada tipo de switch que irão se comunicar. Isto acontece porque existe vários padrões de comunicação diferentes, de acordo com a região e país do mundo. O que realmente muda é o padrão de comunicação para o canal D.

Os serviços oferecidos pelas prestadoras de ISDN variam consideravelmente conforme o país ou a região. Assim como os modems, cada tipo de switch opera de forma ligeiramente diferente e tem um conjunto específico de requisitos de configuração de chamada. Para poder se conectar a um serviço ISDN, o roteador precisa ser configurado para o tipo de switch usado na central. Essa informação deve ser especificada durante a configuração do roteador, para que ele possa comunicar-se com o switch, efetuar chamadas no âmbito da rede ISDN e enviar dados.

Além do tipo de switch utilizado, é necessário saber qual SPIDs (Service Profile Identifiers) são atribuídos pela empresa telefônica. Um SPID é um número fornecido pela operadora para identificar uma linha BRI, pois em um mesmo meio podem ser utilizados diversas conexões no mesmo loop local.

Porém, o SPID é apenas necessário nos Estados Unidos e Japão, pois o cliente que irá fornecer o NT1.

Concluindo

ISDN refere-se a um conjunto de protocolos de comunicação proposto pelas companhias telefônicas para permitir que suas redes transportem serviços integrados de voz, vídeo e dados. O ISDN permite a comunicação através de canais de comunicação digitais de alta velocidade e alta qualidade.

As principais características do ISDN é a utilização de sinalização, está localizado na camada física e enlace e utiliza diversos tipos de interfaces e pontos de referência para a comunicação entre os diversos equipamentos.

3 Comentários

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  1. Apazelli / dez 7 2007 12:11

    Qual o protocolo de sinalização que utiliza um telefone até a central e vice versa, através de um par de fio de cobre.?

    Em que velocidade trabalha os canais 2B+D?

    Qual a primeira palavra de sincronismo na comunicação do canal D?

    Se posivel, aguardo retorno.
    At.

  2. ThigU / jan 18 2008 15:56

    Olá!

    Meio atrasado mas segue abaixo resposta para o comentário.

    “Qual o protocolo de sinalização que utiliza um telefone até a central e vice versa, através de um par de fio de cobre.?”
    Resposta: O que você quer dizer com Protocolo de sinalização? Podemos ter sinalização em várias camadas com protocolos diferentes atuando em cada. Se entendi bem sua pergunta, a resposta seria os protocolos xDSL, normalmente o ADSL. Ele permite uma modulação utilizando frequências mais elevadas (até 2,2 MHz) que o sistema antigo (300 a 3.400 Hz) que permitia. Além de permitir uma maior largura de banda devido o aumento da freqüência, permite o tráfego de dados ao mesmo tempo que a voz, sendo que cada um é modulado em faixas de freqüências diferentes.

    “Em que velocidade trabalha os canais 2B+D?”
    Resposta: Também chamado de ISDN BRI, o 2B+D significa que são dois canais do tipo B, cada um operando a 64kbps e um canal do tipo D operando a 16kbps. Os canais B são utilizados para o tráfego de dados propriamente dito, já o canal D é utilizado para sinalização e controle. É possível o uso do canal D para o transporte de dados também, o que faz com que a largura de banda total seja de 144kbps.

    “Qual a primeira palavra de sincronismo na comunicação do canal D?”
    Resposta: Quando se refere a sincronismo é de uma sessão ou apenas a sincronização de um quadro? Acho que quer saber qual a primeira string recebida para o estabelecimento da conexão. Realmente eu não sei… Procurei algo na Internet e vi que existem basicamente três tipos de quadros LAPD, que é o protocolo utilizado para controle: I-frame, S-frame e U-frame. Cada um deles tem um propósito. Não sei te dizer ao certo qual deles seria utilizado. Para ajudar, segue dois links que achei que são interessantes: http://networking.ringofsaturn.com/Telecommunications/isdn.php e http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/isdn.htm .

    Espero que essas informações ainda sejam uteis. Precisando de algo que eu ainda possa ajudar, estou a disposição.

    Abraços!

Trackbacks

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