Protocolos en los que se basa la RDSI. |
Primer Nivel. El protocolo ATM.
El protocolo básico de la RDSI es el ATM (Asincronous Transfer Mode).
En él, el paquete (celda) tiene una longitud de 53 bytes, dividida
en una cabecera de 5 bytes, y un campo de datos de 48 bytes de longitud.
El ATM , no incluye el subprotocolo para crear y eliminar los circuitos
virtuales; además, un protocolo de comunicaciones corriente incluye en su cabecera una suma de
chequeo, que permite detectar los errores producidos dentro del paquete durante la transmisión, y unos
números de secuencia que tienen una doble función por un lado sirven para que el receptor pueda ordenar los
paquetes si estos le llegan desordenados, y por otro lado sirven como referencia para, en caso de error,
poder indicarle al emisor cual ha sido el paquete defectuoso para que lo vuelva a enviar. En el protocolo ATM
encontramos un campo de chequeo, pero que sólo comprueba la cabecera, por que el sistema es incapaz de
detectar errores en el campo de datos; además, si se detecta un error en una cabecera la celda es
descartada, no está previsto ningún mecanismo para recuperar las celdas con errores.
Encapsulado de Información Binaria.
El protocolo ATM está concebido para encapsular información procedente de canales binarios síncronos
utilizando el esquema de multiplexación por tiempo; esto quiere decir que el controlador lee el estado del
canal X veces por segundo (siendo X la velocidad de transmisión de ese canal) y los bits obtenidos los va
guardando en el campo de datos de una celda ATM, cuando esta celda se ha rellenado, se envía. En el lado
receptor, se leen los bits de la celda y se van escribiendo en el canal de salida a la misma velocidad X a la
que fueron leídos; si una celda se pierde, se considera que todos sus bits valían uno. Nótese que, desde el
punto de vista de los dispositivos, el canal binario es un registro de 1 bit que es escrito por el emisor y leído
por el receptor. Si se dispone de varios canales binarios (lo normal en la RDSI), este proceso se aplica en
cada canal por separado, y cada celda ATM contendrá información procedente de un único canal. De lo dicho
se desprende que los canales ATM transmiten información binaria pura, sin ningún tipo de formato ni
protección contra errores; exactamente de la misma forma como la transmitiría un cable serie que conectara
directamente el emisor y el receptor, así, en la comunicación RDSI, el protocolo ATM proporciona el nivel
físico.
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Segundo Nivel. Canales B y Canales D.
Como se ha visto, dentro de una línea RDSI tanto los canales B como el canal D son líneas binarias síncronas,
la diferencia entre ellos (aparte de la velocidad) es que, mientras los canales B pueden conectarse a cualquier
otro sistema (a cualquier otro número de teléfono), el canal D está permanentemente conectado al ordenador
de la central telefónica. Esto quiere decir que , en los canales B, los usuarios son libres de utilizar los
protocolos que deseen (en teoría), mientras que en el canal D deberá utilizar el protocolo que decida la
compañía telefónica. Los protocolos utilizados en el canal D están debidamente estandarizados; el mas
básico es el LAP-D (que es un subconjunto del protocolo HDLC), el encargado de la detección y corrección de
los errores de transmisión; encima de este encontramos el Q.931, que es el protocolo de señalización
propiamente dicho, y el X.25, que permite usar este canal también para la comunicación entre usuarios.
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Tercer Nivel. Protocolos dentro del Canal B.
En principio, como se ha dicho, nada impide que los usuarios de RDSI conectados mediante un canal B se
pongan de acuerdo para utilizar el protocolo que deseen, pero el RDSI es un servicio creado por las
compañías telefónicas para permitir una comunicación abierta y fluida, por lo que se han definido algunos
como estándar. Existen dos que se puede considerar como los mas básicos:
- A-law: No es un protocolo de comunicaciones, sino el método empleado para digitalizar la señal de voz;
éste fue el esquema que se eligió en su día para codificar la señal de voz y enviarla por los canales
digitales; este sistema conserva en la RDSI; éste es el único protocolo bajo el cual un terminal RDSI
puede comunicarse con un teléfono ordinario.
- BONDING: Es un procedimiento que permite fusionar un grupo de canales B para formar un único canal
de comunicación a alta velocidad; así, en el enlace básico se puede hacer un bonding de los dos
canales B disponibles para formar un canal de 128 Kbps, eso sí, no hay que olvidar que la compañía
telefónica tarifica canales B, por lo que en este ejemplo se tendría que pagar por dos llamadas.
La gama es bastante mas amplia, el protocolo de nivel inferior es el V.110, es un protocolo que permite
reducir la velocidad de un canal B, haciendo posible la conexión a otras redes de menor velocidad (p.ej. la
RDSI americana), encima de éste se encuentra el HDLC, que es el encargado de proporcionar la detección y
corrección de errores. Encima de estos se sitúa el protocolo X.75, que es el que realmente gestiona las
comunicaciones por el canal.
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V.110. La compatibilidad obligada.
Imaginemos que una compañía de telefónica desea que los usuarios de la RDSI puedan hacer conectar con
modems analógicos conectados a la red convencional; ¿Cómo podría hacerlo?, la solución es simple,
introducir una pasarela que convierta los bits procedentes del canal B en una señal de módem. Sin embargo,
queda un problema pendiente, los modems funcionan como máximo a 28.800 bps. La solución a este
problema es simple, reducir la velocidad del canal B para igualarla a la velocidad del módem, sin embargo,
existe un grave problema, no se puede cambiar la velocidad de un canal RDSI. Para resolverlo se creó el
V.110, que es un protocolo que encapsula un pequeño número de bits de datos procedentes del canal de baja
velocidad (en este caso, el módem) dentro de tramas de 80 bits de longitud, organizadas en forma de
paquetes de 10 bytes, que se envían por el canal de alta velocidad.
Esta trama puede almacenar hasta 48 bits de datos. La conversión no es a 64 kbps, esto se debe a que la conversión se
hace en dos pasos, en el primero se convierte desde el canal de baja velocidad a un canal intermedio de 8,16,
o 32 Kbps, y en el segundo paso se convierte a 64 Kbps. En esta figura también se puede ver que cada bit se
almacena repetido, esto se hace como mecanismo de protección contra los errores en la transmisión. Los
equipos terminales deben disponer de un módulo capaz de empaquetar y desempaquetar dichas tramas,
entregando (y recogiendo) los bits de datos al nivel superior (normalmente , el HDLC).
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HDLC. El Nivel de Enlace.
El protocolo HDLC se diseñó para proporcionar un mecanismo de detección y corrección de errores de
propósito general a los enlaces digitales, entendiendo como enlace un único cable que conecta dos máquinas
(enlace punto a punto), o varias máquinas (enlace multipunto), este protocolo es muy extenso, por lo que rara
vez se utiliza la implementación completa; lo normal es que se utilicen subconjuntos (como el ya mencionado
LAP-D).
El HDLC consiste en tramas de bits que están delimitadas por unas banderas de
8 bits de longitud que contienen el valor 01111110 binario. Cuando el receptor encuentra este valor en el
canal, comienza la lectura de una trama, lectura que termina cuando vuelve a encontrar este mismo valor.
Nótese que una bandera puede indicar, simultáneamente, el final de una trama, y el comienzo de la siguiente.
Puesto que dentro de una trama, en el campo de datos de usuario puede aparecer este valor, el transmisor
insertará automáticamente un bit a 0 detrás de cada bloque de cinco bits a 1; el receptor, a su vez, eliminará
cada bit a 0 que siga a un bloque de cinco bits a 1; con este esquema se garantiza que nunca aparecerá el
valor de la bandera dentro de los bits de datos, es decir, el usuario puede colocar cualquier información dentro
del paquete, la transmisión es totalmente transparente.
El campo de dirección está previsto para sistemas multipunto; en el RDSI se conserva por compatibilidad.
Como se ve en la figura 10, las tramas incorporan una dirección, un código de control y unos números de
secuencia. Los números de secuencia de recepción indican el número de secuencia de la siguiente trama que
se espera recibir; así, si una trama es recibida correctamente, este valor se incrementará, haciendo que el
emisor mande la siguiente trama; si la trama se pierde el valor permanecerá igual, con lo que el emisor la
volverá a enviar.
Las tramas de control gestionan fundamentalmente el control de flujo y la notificación de errores.
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X.75. El Nivel de Red.
El X.75 es un protocolo que originariamente se diseñó para interconectar redes X.25; funcionalmente, es
idéntico a este último, hasta el extremo de que muchos manuales, al describir el X.25, en realidad dan la
descripción del X.75.
Este protocolo corresponde al nivel de red, lo que quiere decir que los paquetes pueden pasar por varias
máquinas y recorrer varios enlaces antes de llegar a su destino. Es un protocolo orientado a circuitos virtuales
(igual que el ATM), cuyos paquetes van encapsulados dentro de paquetes HDLC, por lo que no necesita
ningún mecanismo de detección y corrección de errores. El formato de los paquetes X.25/X.75 se puede ver
en la figura 11.
Al igual que el HDLC, este protocolo también incluye números de secuencia y confirmación de recepción, en
este caso el objetivo es el control de flujo, es decir, garantizar que el emisor no enviará más paquetes de los
que el receptor puede procesar.
Aunque el protocolo de paquetes sea idéntico, entre el X.25 y el X.75 existe una diferencia importante; el X.75
soporta múltiples enlaces físicos. El protocolo X.25 se concibió para utilizar un único cable (enlace), el que
conecta el ordenador del usuario con la central telefónica, en cambio, un equipo X.75 debe soportar como
mínimo dos enlaces, uno por cada una de las redes X.25 que interconecta. Esta característica es la que lo hizo
ser elegido para convertirse en el protocolo estándar de la RDSI, el X.75 permite ocultar al usuario la
estructura física del RDSI, ofreciendo un mecanismo de canales virtuales que se van mapeando sobre los
canales B, según sea necesario, por ejemplo, si tenemos un enlace básico (dos canales B) y hacemos dos
llamadas al mismo número de teléfono (esto incluye llamadas a diferentes extensiones de un mismo número),
ambas llamadas circularán sobre el mismo canal B utilizando diferentes circuitos virtuales, en cambio, si
llamamos a diferentes números, entonces se utilizarán los dos canales B.
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