Introdução
Tradicionalmente, sistemas de comunicação foram desenvolvidos para o transporte de tipos específicos de informação – O sistema telefônico para o tráfego de voz, as redes de comunicação de pacotes para dados textuais, vídeo e televisão em redes de radiodifusão ou a cabo. Essas redes foram claramente projetadas para aplicações específicas adaptando-se mal a outros tipos de serviço. O ideal de uma única rede capaz de atender a todos esses serviços, de forma a obter uma economia devido ao compartilhamento dos recursos, veio a motivar o conceito das Redes de Serviço Integrado.
Pela primeira vez, em 1972, o CCITT (atual ITU-T), emitiu, em sua recomendação G.702, a seguinte definição para essa nova rede:
Uma rede digital integrada, na qual os mesmos comutadores e caminhos digitais são usados para os diferentes serviços, por exemplo, telefonia e dados.
Nos períodos subseqüentes de estudo, o CCITT continuou a elaborar as
especificações sobre a RDSI, que culminaram em 1984, com as recomendações da Série I do Livro Vermelho. Surgiu então a seguinte definição de RDSI:
Uma rede, derivada da rede digital integrada de telefonia, que proporciona conectividade ponto a ponto, para suportar uma variedade de serviços, aos quais os usuários têm acesso
de um conjunto limitado de interfaces padronizadas.
Desde esta data muitas foram as experiência realizadas em diversos países visando testar os desenvolvimentos realizados com base nas recomendações, como observa-se na Tabela 1. Estas experiências transformaram-se em Projetos Pilotos, com o envolvimento de usuários comerciais, e foram fundamentais para as
especificações definitivas publicadas em 1988 no Livro Azul do CCITT.
PAÍS PROJETO PILOTO OPERAÇÃO COMERCIAL
Alemanha 1986 1989 Bélgica 1986 1989 Espanha 1989 1990 Estados Unidos 1988 1990 França 1986 1987 Itália 1989 1991 Japão 1985 1988 Reino Unido 1989 1990
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Tabela 1 - Primeiros países a introduzirem a RDSI.
No Brasil iniciou-se os estudos para a implantação da RDSI no início da década de 80 através do Departamento de Planejamento da Empresa Holding de Telecomunicações - TELEBRÁS S/A e do Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da TELEBRÁS - CPqD, com a criação do Projeto DILIAS (Digitalização da Linha de Assinante). Em 1981 foi criado um grupo de estudos de Digitalização da Rede, que em 1984 transformou-se no Grupo de Trabalho RDSI - GT-RDSI, com o objetivo de propor as orientações básicas para a evolução para a RDSI, que incluía uma proposta para a realização de um projeto piloto no Brasil. Embora em estudo desde 1984, e decidido em 1986, através de portaria do Ministério das Comunicações, a realização de um projeto piloto, somente teve inicio em 1988.
Uma das RDSI’s especificadas pelo ITU-T é a de faixa estreita (N-RDSI), sendo baseada nas centrais que comutam canais de 64 Kbps, utilizando o par de fios de cobre como infra-estrutura de rede. Esta RDSI é destinada a comutação de voz e dados em baixas taxas.
A RDSI de faixa larga (B-RDSI) é capaz de transportar informações de 156 Mbps até 620 Mbps, utilizando como meio de transmissão a fibra ótica, e está sendo discutida e testada para ser utilizada em aplicações de demandam uma alta taxa de transmissão.
Estruturas de Acesso à RDSI Canais RDSI
Em um contexto RDSI um canal se refere a um time-slot em uma facilidade de transmissão, sendo bidirecional (full duplex). Na RDSI a rede de acesso (local loop) transporta somente sinais digitais e compreende vários canais que são usados para sinalização e dados do cliente. Os vários canais coexistem na rede de acesso através de multiplexação TDM síncrona. Existem dois tipos básicos de canais para comunicação do usuário, diferenciados por suas funções e bit rate:
Canal D: transporta informações de sinalização entre o usuário e a rede, podendo
também transportar pacotes de dados do usuário. Para que um dispositivo RDSI possa solicitar qualquer serviço da rede ele necessitará estar conectado à rede através de
conectores físicos padrões, bem como trocar mensagens padrão para requisitar o serviço. As mensagens padrão e a sinalização trafegam entre o usuário e a rede nos canais D, podendo um único canal D fornecer serviços de sinalização para muitas interfaces RDSI, desempenhando assim sua função primária.
O canal D também transporta dados na modalidade pacote, função secundária, já que a sinalização não ocupa toda a largura de banda.
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Canal B: a finalidade do canal B é a de transportar os sinais de voz, vídeo, áudio,
imagem e dados do usuário, operando sempre a uma taxa de 64 Kbps. Pode ser usado para aplicações de comutação de circuito e pacote. No caso de comutação de circuito a conexão fim-a-fim é totalmente transparente, não exigindo nenhum protocolo além da camada física. Em conexões na modalidade pacote são suportados equipamentos usando protocolos X.25 ou Frame Relay, cabendo à RDSI prover um serviço interno de comutação de pacotes ou um acesso a uma Rede de Pacotes existente.
Para que um equipamento RDSI possa fazer uso da rede ele deverá enviar uma solicitação via canal D, descrevendo as características do serviço. Por exemplo, um telefone RDSI requisitando uma conexão na modalidade circuito, operando a 64 Kbps para suportar uma aplicação de conversação. Este perfil de características descreve o que é chamado de serviço de suporte (bearer service).
Canal H: São canais B agrupados.
H0 – 6 canais B (384 Kbps) H10 – 23 canais B (1472 Kbps) H11 – 24 canais B (1536 Kbps)
H12 – 30 canais B (1920 Kbps)
Pontos de Referência e Grupos Funcionais
A idéia fundamental por trás da arquitetura da RDSI é a de um duto digital de bits, um duto conceitual entre o cliente e a concessionária através do qual fluem bits nos dois sentidos. Esse duto dá suporte a múltiplos canais, através do mesmo meio físico, pela multiplexação por divisão de tempo do fluxo de bits.
TR1 Rede de Comutação RDSI TR2 ET2 AT ET1 R T S 4 ou 8 fios Instalação do Assinante U 2 fios
Figura 1 – Configuração RDSI para uso doméstico
Na Figura 1 vemos a configuração normal para uso doméstico ou em pequenas empresas. A concessionária coloca um dispositivo NT1 (Network Terminator 1) nas instalações do cliente, e o liga à estação RDSI no escritório da concessionária, a vários quilômetros de distância, utilizando o par trançado que era usado anteriormente para ligar o telefone do cliente. A caixa NT1 possui dentro dela um conector no qual pode ser inserido um cabo de barramento passivo. Podem ser ligados ao cabo até oito telefones, terminais, alarmes e outros dispositivos RDSI, de forma similar àquela como são conectados
dispositivos em uma LAN. Do ponto de vista do cliente, a fronteira da rede é o conector no NT1. Além da função de painel de derivação, o NT1 contém equipamento eletrônico para
Escola Técnica Federal de Santa Catarina 30 administração de rede, loopback local e remoto para testes, monitoração do desempenho e lógica para resolução de conflitos. Em termos do modelo OSI, O NT1 é um dispositivo principalmente da camada física.
Para grandes empresas, o NT1 é insuficiente. Dessa forma encontramos outro dispositivo, NT2, chamado PBX (Private Branch Exchance) conectado ao NT1 e fornecendo a interface real para telefones, terminais e outros equipamentos. Um PBX RDSI não é muito diferente de uma central RDSI, embora seja normalmente menor e não consiga lidar com muitas conversas ao mesmo tempo. Chamadas entre dois telefones ou terminais dentro da companhia, normalmente discados usando números de ramais de 4 dígitos, são conectados dentro do PBX, sem a central RDSI da concessionária perceber. Quando alguém disca 9 (ou qualquer outro código) para conseguir uma linha externa, o PBX aloca um canal no duto digital de bits de saída e conecta o chamador a ele. Se não há canal disponível, o chamador recebe um sinal de ocupado. Os PBXs abrangem ao menos as camadas de 1 a 3 no modelo OSI.
Na RDSI tem-se 5 tipos diferentes de dispositivos nas instalações do cliente: 1. NT1: fronteira da rede
2. NT2: PBX do cliente 3. TE1: terminal RDSI 4. TE2: terminal não RDSI
5. TA: adaptador de terminal não RDSI
O ITU-T definiu quatro pontos de referência, chamados R, S, T e U, entre os vários dispositivos e que definem o padrão de interfaces a ser utilizado. O ponto de referência U é a conexão entre a central RDSI no escritório da concessionária e o NT1. Atualmente é um par trançado de cobre, mas em algum momento no futuro poderá ser substituído por fibra ótica. O ponto de referência T é que o conector no NT1 fornece ao cliente. O ponto de referência S é a interface entre o PBX RDSI e os terminais RDSI. O ponto de referência R é a conexão entre o adaptados de terminais e os terminais não RDSI. Muitos tipos diferentes de interface serão utilizados em R.
Interfaces de acesso
Uma interface de acesso é uma conexão física entre o usuário e a RDSI que permite ao usuário requisitar e obter serviços.
As interfaces de acesso RDSI diferem um pouco das atuais interfaces com a rede telefônica, pois o projeto da RDSI permite múltiplos fluxos simultâneos de informação em uma única interface física, compreendendo um canal D para sinalização e alguns canais B para dados do usuários.
Uma estrutura de acesso é definida como um "pacote" de canais que formam a via digital, sendo identificadas internacionalmente segundo a recomendação I.412.
Basic Rate Interface (BRI) - Estrutura de acesso básico: consiste em dois canais
B mais um canal D de 16 Kbps, sendo conhecida como estrutura 2B+D. A taxa de transmissão em bits por segundo, por simples aritmética seria 144 Kbps. Porém,
Escola Técnica Federal de Santa Catarina 31 adicionam-se ainda bits de sincronismo e de delimitação de quadros, o que leva a via digital a apresentar uma taxa total de192 Kbps.
Primary Rate Interface (PRI) - Estrutura de acesso primário: destinada a
assinantes que necessitam de maior capacidade, a via digital com essa estrutura oferece uma linha com características T1 ou E1. A estrutura para a interface do tipo T1 é de 23 canais B mais um canal D de 64 Kbps (23B+D) e para a interface do tipo E1 é de 30 canais B mais um canal D de 64Kbps (30B+D).
Serviços Oferecidos Serviços Básicos
A série de recomendações I.200 do ITU-T, denominada Services Capabilities, fornece uma classificação e um método para a descrição dos serviços que podem ser fornecidos pela RDSI.
Serviços Básicos ou Serviços de Suporte são serviços que provêm os meios necessários para transmissão de informações (voz, dados, vídeo etc) entre usuários em tempo real e sem alteração do conteúdo da mensagem. Correspondem às três primeiras camadas do modelo OSI.
O CCITT definiu doze serviços básicos, sendo nove destes do modo comutação de circuitos e os demais do modo comutação de pacotes.
Serviços Básicos - Modo Circuito
• 64-Kbit/s, Irrestrito
• 64-Kbit/s, para Conversação
• 64-Kbit/s, para Transferência de Informação de Áudio na Faixa de 3,1 KHz • 64 Kbit/s Alternado Conversação/Irrestrito
• 2 x 64-Kbit/s, Irrestrito • 384-Kbit/s, Irrestrito • 1.536-Kbit/s, Irrestrito • 1.920-Kbit/s, Irrestrito • Múltiplas Taxas Irrestrito
Serviços Básicos - Modo Pacote
• Chamada Virtual e Circuito Virtual Permanente • Sem Conexão
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Teleserviços
Os teleserviços oferecem serviços correspondentes às camadas de 4 a 7 do modelo OSI e utilizam os serviços de suporte para as demais camadas, ou seja, provêem a capacitação plena para a comunicação por meio de funções de terminal e rede. Exemplos de teleserviços são telefonia, teletex, videotexto e correio eletrônico.
Segundo prática Telebrás1 , pelo menos dois dos seguintes teleserviços deverão ser disponibilizados na fase inicial de implantação da RDSI no Brasil:
• Telefonia a 3,1 KHz; • Telefax do grupo 4; • Telefonia a 7 KHz; • Videotelefonia.
Telefonia a 3,1 KHz
Permite aos clientes conversação em tempo real nas duas direções utilizando uma banda de áudio de 3.1 KHz, sendo o sinal digitalizado no ponto de referência S/T, e transmitida em canais de 64 Kbps. Este teleserviço garante a compatibilidade entre dois terminais RDSI, sendo dos terminais a responsabilidade pela compatibilidade dos protocolos de camada alta. Este serviço é compatível com os demais teleserviços, exceto telefax grupo 2 / 3 / 4.
1.Telefax do Grupo 4
Permite aos clientes trocar documentos contendo informações codificadas para
Fac-Símile, via RDSI a 64 Kbps, o que torna o serviço mais veloz e com melhor qualidade, se
comparado aos terminais telefax atuais. Este teleserviço não é compatível com os demais, apenas é compatível com o teleserviço telefax grupo 3 e 4.
2.Telefonia a 7 KHz
Permite a um terminal RDSI trocar informações de conversação com áudio de alta qualidade, sendo a comunicação bidirecional utilizando uma banda de 50 a 7000 Hz.
Quando uma chamada de 7 KHz alcançar um equipamento de destino incompatível, por exemplo a Rede de Telecomunicações Pública Comutada - RTPC, a central de destino deve liberar a conexão com uma mensagem apropriada para a origem.
Caso haja compatibilidade entre os teleserviços o procedimento de fallback deve ser implementado no terminal, o qual entende a mensagem de liberação de chamada e, automaticamente solicita uma conexão a 3,1 KHz.
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Escola Técnica Federal de Santa Catarina 33 Este teleserviço deve estar disponível tanto no acesso básico quanto no acesso primário.
Uma chamada somente é comutada se a autorização para os seguintes serviços for concedido na central de destino:
1 – Suporte modo circuito a 64 Kbps irrestrito;
2 – Teleserviço telefonia a 7 KHz;
3– Teleserviço Videotelefonia.
OBS: Sem o mecanismo de fallback, este teleserviço é rejeitado se a central de origem não conceder autorização para os mesmos serviços acima.
Videotelefonia
A videotelefonia é um teleserviço audiovisual bidirecional simétrico em tempo real, no qual voz e imagem em movimento são trocados por meio de um ou dois canais B, usando conexões modo circuito a 64 Kbps.
Quando é feita através de 2 canais B, pode-se ter um canal B para voz outro para imagem, ou 1 canal B que transporta a voz e parte da imagem e outro canal B que transporta o resto da imagem. No ultimo caso, a qualidade da voz deve ser no mínimo equivalente a telefonia a 3,1 KHz.
Os terminais de videotelefonia devem suportar o teleserviço telefonia a 3,1 KHz, afim de possibilitar a comunicação com terminais da RTPC.
Serviços Suplementares
Os serviços suplementares são serviços que modificam ou suplementam um serviço de suporte ou um teleserviço, não podendo ser oferecido ao cliente como serviço independente, embora um mesmo serviço suplementar possa ser comum a ambos.
Segundo prática Telebrás2 os seguintes serviços suplementares deverão ser disponibilizados na fase inicial de implantação da RDSI no Brasil:
a) Números múltiplos de usuário (MSN); b) Discagem direta a ramal (DDR);
c) Identificação do número chamador (CLIP);
d) Restrição à identificação do número chamador (CLIR); e) Portabilidade de terminal (TP);
f) Subendereçamento (SUB);
g) Identificação do número conectado (COLP);
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h) Restrição à identificação do número conectado (COLR); i) Sinalização usuário a usuário (USS 1);
j) Grupo fechado de usuários (CUG).
a) Números múltiplos de usuário (MSN) – permite que vários números RDSI sejam
associados a um mesmo acesso básico (não deve ser possível alocar um MSN a um acesso primário), permitindo ao cliente chamador selecionar, via rede pública, um ou múltiplos terminais distintos em uma múltipla escolha ou, identificar o terminal para a rede para aplicação de outros serviços suplementares.
Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, exceto com a discagem direta à ramal.
b) Discagem direta a ramal (DDR) – permite a um cliente da rede chamar um outro
diretamente em um PABX-RDSI ou outro sistema privado (ex. CENTREX), sem intervenção da telefonista.
Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, exceto com números múltiplos de usuários e grupo fechado de usuários.
c) Identificação do número chamador (CLIP) – possibilita à parte chamada o
recebimento do número RDSI do chamador, incluindo, se for o caso, informações de subendereço.
Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, exceto com o grupo fechado de usuários.
d) Restrição à identificação do número chamador (CLIR) - permite à parte chamadora
restringir a apresentação do seu número RDSI e de seu subendereço à parte chamada. Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, exceto com a identificação do número chamador.
e) Portabilidade de terminal (TP) – permite a um cliente mover um terminal RDSI de
uma tomada RDSI para outra no mesmo acesso básico enquanto a chamada está ativa, não sendo possível durante o estabelecimento da chamada ou liberação da mesma.
Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, exceto com a sinalização usuário a usuário.
f) Subendereçamento (SUB) – permite ao cliente chamado expandir sua capacidade de
endereçamento além daquela fornecida pelo plano de numeração. Pode ser utilizado , por exemplo, para endereçar um determinado terminal no barramento, ou para invocar um determinado processo.
Este serviço suplementar é compatível com todos os demais serviços suplementares.
g) Identificação do número conectado (COLP) – fornece ao cliente chamador o número
do cliente RDSI conectado em uma chamada.
Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, exceto com o serviço restrição à identificação do número conectado.
h) Restrição à identificação do número conectado (COLR) – permite ao cliente
chamado restringir a apresentação do seu número e subendereço ao cliente chamador. Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, exceto com o serviço identificação do número conectado.
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i) Sinalização usuário a usuário (USS 1) – permite ao cliente enviar ou receber uma
quantidade limitada de informação através do canal de sinalização (canal D) no plano de controle, durante a fase de estabelecimento ou liberação da chamada.
Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, exceto com o serviço portabilidade de terminal.
j) Grupo fechado de usuários (CUG) – permite que clientes constituam um grupo pelo
qual o acesso de/para apresenta-se restrito. Usuários integrantes de um grupo fechado podem ter capacitações adicionais ou restritas, segundo arranjos prévios, tais como: - grupo fechado de usuários;
- grupo fechado de usuários com acesso de entrada; - grupo fechado de usuários com acesso de saída;
- chamadas de entrada barradas dentro do grupo fechado de usuários; - chamadas de saída barradas dentro do grupo fechado de usuários.
Este serviço suplementar é compatível com todos os demais, porém apresenta algumas restrições com o MSN e DDI.
A RDSI pode ainda ter outros serviços suplementares, tais como:
Discagem abreviada, linha direta, linha executiva, despertador automático, transferência de chamadas (temporária, em caso de não responde e em caso de ocupado), não perturbe, registro detalhado de chamadas originadas, registro de chamadas para tarifação, consulta/transferência, conferência, seguidor de chamada maliciosa, chamada em espera.
Arquitetura RDSI
A arquitetura RDSI observa a estrutura em camadas do modelo OSI. Entretanto, para a RDSI, o ITU-T desenvolveu um modelo de referência mais complexo (definido na recomendação I.320), que considera dois blocos de protocolos: um para controle (canal D) e outro para as aplicações nos canais B. As duas estruturas de protocolos tem em comum a mesma estrutura física.
Os protocolos de usuários são protocolos tradicionais como o X.25. Os protocolos de controle realizam as seguintes funções: controle de conexão da rede; controle de chamadas multimídia; controle do uso de conexões já estabelecidas e provimento de serviços suplementares. A Figura 2 ilustra a estrutura dos principais protocolos RDSI.
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