En 1984 la CCITT definía la RDSI (Red Digital de Servicios Integrados), como una red, en general evolucionada de una red digital integrada telefónica, que proporciona, de un extremo a otro, conectividad digital, soportando un amplio abanico de servicios, ya sean vocales u otros, y a la que los usuarios pueden tener acceso mediante dispositivos o interfaces multi-propósito.

La RDSI ha sido diseñada, como sucesor de las actuales redes telefónicas públicas, respecto de las que ofrece:

Ventajas evidentes son el envío de una página fax DIN-A4 en tan sólo 3 segundos, y la posibilidad de vídeo conferencias de calidad razonable.

El término sajón original es ISDN (Integrated Service Digital Network), acuñado en 1972 por Japón y homologado en 1984 por CCITT.

Los estudios del CCITT hicieron patente la absoluta necesidad de que los servicios primarios de RDSI, evolucionaran a partir de las actuales redes telefónicas, entre otras razones para el aprovechamiento de las inversiones en los actuales cables de cobre. Sin embargo, es de esperar la evolución en instalaciones de mayor calidad para transferencias digitales, que a largo plazo son sin duda mas rentables, como por ejemplo, fibra óptica.

Tecnología:

La RDSI actual, también conocida como RDSI de banda estrecha, está basada en una de las dos estructuras definidas por CCITT:

1. Acceso básico (BRI)

· Acceso simultáneo a 2 canales de 64 Kbps., denominados canales B, para voz o datos.

· Un canal de 16 Kbps., o canal D, para la realización de la llamada y otros tipos de señalización entre dispositivos de la red.

· En conjunto, se denomina 2B+D, o I.420, que es la recomendación CCITT que define el acceso básico. El conjunto proporciona 144 Kbps.

2. Acceso primario (PRI)

· Acceso simultáneo a 30 canales tipo B, de 64 Kbps., para voz y datos.

· Un canal de 64 Kbps., o canal D, para la realización de la llamada y la señalización entre dispositivos de la red.

· En conjunto, se referencia como 30B+D o I.421, que es la recomendación CCITT que define el acceso primario. el conjunto proporciona 1.984 Kbps.

· En algunos países (US), sólo existen 23 canales tipo B, por lo que se denomina 23B+D. El total corresponde a 1.536 Kbps.

Evidentemente, las comunicaciones vía RDSI, han de convivir con las actuales líneas, por lo que es perfectamente posible establecer una llamada, por ejemplo, entre un teléfono RDSI y un teléfono analógico o viceversa, del mismo modo que es posible comunicar, vía RDSI, con X.25 o redes tipo Frame Relay.

La información en los canales tipo B, operando en modo de conmutación de circuitos, una vez que ha sido establecida la llamada, se transmite de un modo totalmente transparente, lo que permite emplear cualquier conjunto de protocolos como SNA, PPP, TCP/IP, etc.

El canal de control de la llamada, o canal D, también denominado de señalización, permite, como su nombre indica, el establecimiento, monitorización y control de la conexión RDSI, y es el responsable de generar incluso los timbres de llamada. Está definido por la recomendación CCITT Q.931 (I.451), aunque en la actualidad, algunos países siguen normas propietarias. La señalización dentro de la red se realiza mediante la norma SS#7 (Signalling System Number 7) del CCITT, la misma empleada para la operación sobre líneas analógicas.

Los canales tipos B y D se agrupan, a su vez, en diferentes tipos o grupos, según el siguiente esquema:

Por tanto, las interfaces BRI y PRI tienen la siguiente estructura:

La RDSI se integra en el esquema de capas OSI (Open Systems Interconnection), en el que cada nivel realiza un subconjunto de las funciones requeridas para la comunicación, cuyo esquema de funcionamiento es el siguiente:

1. Nivel Físico: Realiza la transmisión de cadenas de bits, sin ninguna estructuración adicional, a través del medio físico. Tiene que ver con las características mecánicas, eléctricas, funcionales y los procedimientos para el acceso al medio físico.

2. Nivel de enlace: Se encarga de la transferencia fiable de información a través del enlace físico, enviando los bloques de datos (tramas o frames), con la sincronización, control de errores y control de flujo necesarios.

3. Nivel de red: Proporciona a los niveles superiores la independencia de la transmisión de los datos y de las tecnologías de conmutación empleadas para la conexión de los sistemas. Es responsable de establecer, mantener y terminar las conexiones.

4. Nivel de transporte: Proporciona la transferencia de datos fiable y transparente entre dos puntos. Facilita la corrección de errores y el control de flujo entre dichos puntos.

5. Nivel de sesión: Facilita las estructuras de control para la comunicación entre aplicaciones. Establece, dirige y termina las conexiones (sesiones) entre aplicaciones que se comunican.

6. Nivel de presentación: Proporciona independencia a los procesos de aplicación respecto de las diferencias de representación de los datos (formatos, sintaxis, ...).

7. Nivel de aplicación: Suministra el acceso al entorno OSI por parte de los usuarios y proporciona los servicios de información distribuida.

La arquitectura del protocolo RDSI, respecto de los niveles OSI, se define pues:

Las funciones del nivel físico incluyen:

· Codificación de los datos a ser transmitidos.

· Transmisión de datos en modo full duplex, a través del canal B.

· Transmisión de datos en modo full duplex, a través del canal D.

· Multiplexado de los canales para formar la estructura BRI o PRI.

· Activación y desactivación de los circuitos físicos.

· Alimentación del terminador de la red al dispositivo terminal.

· Identificación del terminal.

· Aislamiento de terminales defectuosos.

· Gestión de accesos al canal D.

El enlace de los canales se produce a través del procedimiento LAP-B (Link Access Procedure Balanced).

El protocolo LAP-B es un subconjunto del protocolo HDLC (High-level Data Link Control), que puede proporciona la conexión entre el usuario y la red a través de un enlace simple, por ejemplo en un canal B.

Asimismo, el protocolo LAP-D, derivado del anterior, proporciona una o más conexiones sobre un mismo canal (D), y por tanto permite cumplir con los requerimientos de señalización para múltiples canales B, asociados a un único canal D. La funcionalidad del protocolo LAP-D permite:

· Mensajes a un único o múltiples (broadcast) destinatarios.

· En caso de un único destinatario, se garantiza que no hay pérdida de ningún mensaje, así como su transmisión libre de errores, en la secuencia en que son originados.

· En caso de mensajes tipo "broadcast", LAP-D garantiza la transmisión libre de errores en la secuencia original, pero si hay errores durante la transmisión, los mensajes se pierden.

LAP-D proporciona direccionamiento y chequeo de errores en la capa 2, mediante una secuencia de verificación de tramas (FCS o Frame Check Sequence).

El SAPI o identificador de punto de acceso al servicio (Service Access Point Indentifier), mantiene aparte la información de las diferentes formas del canal D. SAPI 0 es para indicar información de señalización; SAPI 1 es para conexiones de paquetes de datos, empleando el protocolo RDSI Q.931; SAPI 16 es para paquetes de datos según las recomendaciones X.25 (nivel 3), y SAPI 63 se emplea para la información de gestión de LAP-D. Las otras posibilidades están reservadas para usos futuros.

El TEI o identificador de terminal (Terminal Endpoint Identifier), es la segunda parte de la dirección LAP-D, y permite que sean identificados diferentes dispositivos en un determinado grupo. Esta dirección es empleado sólo en el canal D, y no debe de ser confundida con ninguna dirección de la capa 3, que corresponden a la red (por ejemplo, una dirección X.25).

(Flag = 01111110)

Los modos de operación de LAP-D permiten realizar el reconocimiento de la correcta recepción (acknoledge mode) de tramas múltiples en el caso de un único destinatario, o bien no realizarlo (unacknowledge mode) en caso de mensajes tipo broadcast.

Se pueden establecer 3 tipos básico de conexiones RDSI:

· Llamadas de conmutación de circuitos a través del canal B: en las que la preparación se realiza a través del canal D.

· Llamadas de conmutación de paquetes a través del canal B: en las que la preparación se realiza a través del canal D, para la conexión de conmutación de circuitos a un nodo de conmutación de paquetes (de la operadora o privado).

· Llamadas de conmutación de paquetes a través del canal D: en las que el tráfico de paquetes es multiplexado con las señales de control en la capa de enlace (internetworking con canales B).

La señalización del canal D (Q.931), realiza las siguientes funciones:

· Verificación de compatibilidad: asegura que sólo reaccionen a una llamada aquellos equipos compatibles en una línea RDSI.

· Subdireccionamiento.

· Presentación de números.

· Establecimiento de la llamada.

· Selección del tipo de conexión (conmutación de paquetes o de circuitos).

· Generación de corrientes y tonos de llamada.

· Señalización usuario a usuario (de forma transparente a la red).

· Soporte de facilidades y servicios adicionales.

Los mensajes empleados para la señalización son:

· SETUP: para iniciar una llamada.

· ALERTING: para indicar el inicio de la fase de generación del tono.

· CONNECT: para señalizar el comienzo de la conexión.

· CONNECT ACKNOWLEDGE: reconocimiento local del mensaje de conexión.

· DISCONNECT: enviado por el terminal cuando va a colgar.

· RELEASE: respuesta a un mensaje de desconexión, iniciando la misma.

· RELEASE COMPLETE: reconocimiento local del mensaje de desconexión, confirmando la liberación correcta de la llamada.

· CALL PROCEEDING: enviada por la central a un terminal intentando establecer una llamada una vez ha sido analizado el numero llamado.

· SETUP ACKNOWLEDGEMENT: confirmación por la central, de la recepción del mensaje de SETUP, en caso de precisarse de información adicional para completar la llamada.

· USER INFORMATION: para la señalización usuario a usuario.

· INFORMATION: empleado por el terminal para enviar información adicional a la central en cualquier momento, durante una llamada.

· NOTIFY: usado por la central para enviar información a un terminal, en cualquier momento, durante una llamada.

Los elementos importantes, durante el envío de los mensajes de señalización, son:

* Número llamado, incluido en SETUP.

* Subdirección llamada, usada durante la llamada para seleccionar un equipo determinado.

* Número y subdirección del iniciador de la llamada, empleados en SETUP para identificar el origen de la llamada.

* BC (Bearer Capability): empleado durante SETUP, para seleccionar el tipo de conexión.

* HLC (High Layer Compatibility): empleado en SETUP por el equipo originario de la llamada, para identificar el servicio requerido y verificado por el equipo llamado para comprobar su compatibilidad.

* LLC (Low Layer Compatibility): empleado en SETUP por el equipo originario para especificar como ha sido codificada la información para el servicio.

* Número y subdirección conectadas, enviado al originario de la llamada para identificar al equipo con el que realmente se ha establecido la conexión.

* Indicador de situación: empleado para describir el estado de la conexión o para indicar el acceso al canal B, aún no habiendo sido completada la llamada.

* Visualización: utilizado en NOTIFY para proporcionar un mensaje en la pantalla de un terminal RDSI.

* Facilidades de teclado: empleados para introducir información adicional desde un teclado del terminal, una vez que han sido introducidos los datos relativos al número y subdirección del terminal llamado.

* Información usuario a usuario.

Podemos definir una conexión RDSI según el siguiente diagrama:

El módulo NT1 es el que proporciona la terminación física y electromagnética de la red, aislando al usuario de la compañía suministradora, permitiendo una adecuada monitorización y mantenimiento.

El módulo NT2 realiza, si existe, la conmutación local y el enrutado, en casos de redes locales y centralitas digitales.

Pueden existir equipos NT12, en el caso de que se integren físicamente los equipos de terminación con los de conmutación, por ejemplo en casos de centralitas digitales suministradas por la propia compañía proveedora de los servicios RDSI.

Los equipos TE1 son aquellos que cumplen con las especificaciones RDSI, y que por tanto están diseñados para su conexión directa a dichas líneas.

Por el contrario, los equipos TE2, que no están preparados para su conexión directa a la RDSI, precisan de adaptadores de terminal (TA), que realizan la necesaria adaptación de señales y protocolos, desde interfaces como RS-232, V.35 e incluso de teléfonos normales.

Dado que muchos dispositivos de comunicación actuales operan a velocidades inferiores a los 64 Kbps., es necesario realizar una adaptación a dicha velocidad, que es la empleada por el canal B. Para ello se pueden emplean dos procedimientos:

1. Adaptación V.110 (para datos asíncronos), norma ETSI europea:

· En caso de flujos de 1 sólo bit, se usan 1, 2 o 4 bits por octeto y se completa el resto.

· En caso de flujos de múltiples bits, se realiza un interleaving en cada octeto y se completa si es necesario.

2. Adaptación V.120, norma US:

· Los datos con velocidades inferiores son convertidos a un formato HDLC y transmitidos usando un protocolo similar a LAP-D.

· El adaptador espera hasta que haya suficientes datos de baja velocidad, para crear una trama y transmitirla a 64 Kbps. Si no hay datos disponibles, se completa.

· A diferencia de V.110, V.120 proporciona control de flujo y recuperación de errores.

En el punto "U", los datos son transmitidos a través de un par telefónico, en modo full duplex a 144 Kbps. (BRI), codificados de acuerdo con el standard 2B1Q.

La conexión física RDSI se realiza a través de un conector tipo RJ-45, de 8 pines, y el zócalo correspondiente, en un bus pasivo que permite la conexión simultánea de hasta 8 dispositivos BRI que deben lograr el control sobre el uso de los canales B.

De los 4 pares de hilos, 2 hilos se utilizan para transmisión y dos para recepción; los pares libres pueden ser usados para alimentar al NT2, si así lo requiere.

En el caso de accesos primarios, se emplea un conector BNC, según la interfaz G.703.

La trama BRI es una trama repetitiva de 48 bits, que contiene 16 bits para cada canal B, 4 para el canal D, y 12 bits para alineación de los datos (framing). Es lo que se denomina multiplexación de varios canales de datos por división en el tiempo (TDM o Time Division Multiplexing), en un solo canal físico.

Se emplea un esquema similar en el caso de PRI.

Las ventajas de utilizar un canal para señalización (D), separado de los de datos (B), son:

Para la correcta distribución de los tiempos entre diferentes dispositivos conectados al mismo bus, se emplea un protocolo de gestión del canal D, según el siguientes esquema básico:

1. El dispositivo que ha terminado de usar el bus, transmite bits "1" en el canal D, significando la ausencia de señales en la línea.

2. La red retransmite, en forma de eco, cada bit del canal D.

3. Antes de transmitir, un dispositivo "escucha" el eco hasta que sólo haya una serie de bits "1".

4. Para la detección de una colisión, el dispositivo compara los bits de eco con los de transmisión, y vuelve al estado de escucha si hay discrepancia.

5. Además, existe un mecanismo de prioridad, por el cual, la información de señalización siempre es prioritaria frente a los paquetes de datos y donde una estación comienza en un estado de "prioridad normal", y es reducido a "baja prioridad" una vez haya efectuado la transmisión, volviendo a "prioridad normal", sólo en el caso de que el resto de las estaciones hayan tenido ocasión de transmitir.

La conexión física al bus pasivo RDSI, se realiza situando unos terminadores de 100 Ohmios en cada extremo del bus, que puede tener una distancia máxima de 1 Km. (configuración punto a punto). Si se desean conectar varios dispositivos (bus pasivo corto), la distancia máxima se reduce a 200 metros. En el caso del bus pasivo extendido, varios dispositivos, separados por un máximo de 50 metros, coexisten en un bus de una longitud máxima de 500 metros. Por último, la configuración en estrella permite dividir el bus en dos que siguen la misma norma que en la configuración punto a punto.

La numeración RDSI sigue normas muy similares a la numeración telefónica a la que estamos habituados. Se refiere al punto "T" de conexión entre el bus pasivo y la red.

Sin embargo, y dado que pueden coexistir hasta 8 dispositivos en el bus pasivo, puede complementarse, bien, con 8 números para un mismo punto "T", cada uno de los cuales corresponde a un dispositivo, o bien con códigos adicionales que definen la "dirección" específica de cada dispositivo.

Para el envío de voz a través de la línea RDSI, se emplean procedimientos de codificación-decodificación (codec) de audio, por medio de modulación de códigos de pulsos (PCM).

Equipos, servicios y usos:

Podemos distinguir tres grandes grupos de servicios, a título meramente enunciativo y no limitativo:

1. Servicios básicos, facilitados por la portadora, que proporcionan los medios básicos para permitir el tráfico de la información, sin alterar su contenido, entre dos puntos de la red, y en tiempo real.

- Conmutación de circuitos:

· Tráfico de datos a 64 Kbps.

· Conversación telefónica.

· Servicio de audio a 3,1 KHz.

· Simultaneidad de datos y voz (2 o más canales B).

· Tráfico de datos a 384 Kbps.

· Tráfico de datos a 1.536 Kbps. (US) o 1.920 Kbps. (Europa).

· Backup digital de líneas punto a punto.

- Conmutación de paquetes:

· Circuitos conmutados y circuitos virtuales permanentes.

· Señalización de usuario.

2. Teleservicios:

· Telefonía: Conversación a 3,1 KHz.

· Videoconferencia: a través de dos o más canales B.

· Teletexto: Según norma CCITT F.200.

· Telefax: Comunicaciones según norma CCITT Grupo 4.

· Modo mixto: Teletexto y fax grupo 4 combinados (F.200 anexo C).

· Videotexto: Mejora de los servicios existentes, con almacenamiento y recuperación de textos y gráficos de buzones.

· Telex: Intercambio de mensajes en modo carácter, de un modo muy similar a los mecanismos actuales, pero con mayúsculas y minúsculas.

· Vigilancia y seguridad remotas, a través de líneas no dedicadas.

· Aplicaciones médicas: transferencia de rayos X, telemedicina, ultrasonidos y scanners, ...

· Transmisiones de radio de alta calidad de audio.

· Trabajo desde el hogar (home-working).

· Servicios de telefonía integrados con ordenador: venta de billetes con cargo automático a tarjetas de crédito, telemarketing, mensajería, estadísticas, análisis de audiencias, ....

3. Servicios suplementarios, para su uso en combinación con servicios básicos o teleservicios:

· Presentación/Restricción del iniciador de la llamada (permite visualizar o restringir el número de quien llama).

· Presentación/Restricción de la línea conectada (permite visualizar o restringir el número de quien ha recibido la llamada).

· Aviso de cargo (información del coste de la llamada).

· Transferencia incondicional de llamadas.

· Rellamada en caso ocupación de la línea (efectúa la rellamada cuando el número llamado deja de comunicar).

· Desvío de llamada en caso de no contestación.

· Desvío de llamada condicional.

· Mantenimiento de llamada (realización de otra, manteniendo la primera en espera).

· Llamada en espera (notifica una llamada entrante cuando se esta comunicando, con la posibilidad de atenderla).

· Grupo de usuarios cerrado, con acceso restringido.

· Llamada a través de tarjeta de crédito.

· Marcación directa.

· Búsqueda de llamadas.

· Numeración múltiple.

· Desvío de llamada en caso de línea ocupada.

· Servicios a 3 partes (multi-conferencia, simultánea o alternativa).

· Preparación de conferencia (con anticipación).

· Cargo de la llamada al receptor de la misma.

· Registro de la identificación de la llamada por parte de la operadora.

· Señalización usuario a usuario.

En la actualidad se dispone de unos 700 equipos que permiten el uso de la RDSI. Los equipos que fundamentalmente podrán llevar a cabo estos servicios son:

1. Equipos de fax grupo 4, para envío de documentos de alta resolución y a altas velocidades.

2. Multiplexores inversos, para permitir agregar varios canales B, y obtener así un ancho de banda mayor, por ejemplo, para aplicaciones de videoconferencia de alta calidad, permitiendo incluso la relocalización dinámica en función de los requerimientos puntuales de tráfico.

3. Estaciones de trabajo integradas con RDSI, para funciones como transferencia de ficheros, redes WAN, telefonía informatizada, transmisión de fax, scanners, impresoras, videocámaras, etc.

4. Adaptadores de terminal RDSI, para convertir las actuales interfaces a esta nueva modalidad de comunicación, e incluso sustituir a los actuales modems analógicos.

5. Bridges y routers, para comunicaciones LAN/WAN.

6. Multiplexores de voz, datos y vídeo en uno o varios canales B.

7. Tarjetas adaptadoras para equipos de comunicaciones y ordenadores.

8. Convertidores de protocolos de señalización.

9. Teléfonos RDSI (también denominados teléfonos digitales), que incorporan un codificador-decodificador (codec) de voz, para la digitalización de las señales de audio. Algunos permiten incluso la transmisión de datos e imágenes.

10. Centralitas telefónicas RDSI (privadas), con todas las facilidades y prestaciones de las centrales públicas, e incluso con la posibilidad de crear enlaces punto a punto digitales entre diferentes oficinas de una misma compañía.

11. Líneas punto a punto RDSI, con las mismas ventajas y mayores facilidades y prestaciones que las actuales líneas punto a punto analógicas, o incluso con funciones de backup a través de líneas no dedicadas.

12. Equipamiento especializado y diverso, controladores específicos, procesadores de comunicaciones, ...

Tarifas:

Las tarifas españolas siguen el mismo esquema que para el caso de líneas telefónicas normales, según la siguiente tabla:

El coste de la llamada sigue los mismos criterios de tarificación que los establecidos para la red telefónica básica.

Además, las siguientes facilidades están incluidas en la contratación de las líneas de acceso básico:

* Presentación/restricción de la identidad del usuario llamante.

* Presentación/restricción de la identidad del usuario conectado.

* Subdireccionamiento.

* Llamada en espera.

* Desvío incondicional de llamadas.

* Línea directa sin marcación con establecimiento inmediato/diferido.

* Portabilidad de terminales.

En el caso de las líneas de acceso primario, sólo se incluyen los 3 primeros servicios enumerados.

Se puede contratar un servicio adicional que permite la numeración múltiple en una línea de acceso básico, o la marcación directa de extensiones en el caso de líneas de acceso primario, con un coste inicial de 565 pesetas por número, y la misma cantidad como cuota de abono mensual.

En el caso de acceso básico, además, se puede contratar la información de tarificación al final de la llamada (400 pesetas de cuota mensual), o durante y al final de la misma (800 pesetas), con un coste inicial de alta, en cualquiera de los casos, de 2.000 pesetas.

Situación actual:

No es posible dar una fecha real para una red global RDSI, sin embargo, la rápida evolución de las redes nacionales y los servicios que ofrecen aseguran que se acerca rápidamente ese momento.

La autoridades españolas aseguran la cobertura, en lo a que accesos básicos se refiere, en 27 capitales de provincias a finales del 94, y en el total de las mismas a final del 95. La cobertura de todas las poblaciones con más de 4.000 habitantes llegaría a final del 98.

En Europa, más de 22 países, que cubren el 80% de la superficie, se han comprometido a llevar a cabo este magno proyecto, cumpliendo con regulaciones que permitan la intercomunicación total de sus redes y servicios.

Las llamadas entre diferentes países están actualmente limitadas por el hecho de que los servicios suplementarios han sido implementados de modos diferentes, lo que limita dichas llamadas a simples accesos clásicos.

En Estados Unidos, la mayoría de los servicios básicos se llevan a cabo sobre canales de 56 Kbps., aunque ya están siendo implementados accesos de 64 Kbps. Ello implica que hasta la total implementación de dichos accesos, las llamadas a sus estados han de realizarse con adaptación mediante V.110.

En cuanto a la tecnología, la red de banda ancha (B-ISDN), y las tecnologías de fibra óptica, implicará la posibilidad de nuevos usos, de mayores calidades y prestaciones, aunque en este momento está tan sólo en fase experimental.

Se prevé que la red RDSI de banda ancha alcance velocidades superiores a los 100 Mbps., con implementaciones piloto previstas a finales de 1995, en Europa.

Eurie'93:

En 1989, los operadores Europeos (Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Holanda, Irlanda, Italia, Luxemburgo, Noruega, Portugal, Suecia, Suiza y Reino Unido) firmaron una carta de intenciones para lograr la unificación de los servicios y sistemas RDSI, con un primer objetivo situado en la presentación oficial de la red pan-Europea en Diciembre de 1993.

Los diecisiete países tomaron parte en una presentación conjunta entre el 14 y el 17 de Diciembre de 1993, con demostraciones simultáneas en más de 70 salas de demostración.

Esta presentación se realizo con la colaboración de más de 60 suministradores de todo tipo de productos y aplicaciones Euro-RDSI.

El objetivo, lograr una verdadera red pan-Europea en menos de dos años, lo que conlleva la completa unificación de todas las normas de señalización entre los países participantes, totalmente integrada con las redes conmutadas actuales.