1. MODO DE
TRANSMISIÓN
ASÍNCRONA

2. ÍNDICE
MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
1. INTRODUCCIÓN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
2. INTEROPERATIVIDAD ENTRE FRAME RELAY Y ATM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
3. PROTOCOLO MULTIPOINT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
4. TAREA SOBRE TRANSMISIÓN DE DATOS. FRAME RELAY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24

3. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
1. Introducción
Tres letras - ATM - se repiten cada vez más en estos días en los ambientes Informáticos y de
Telecomunicaciones. La tecnología llamada Asynchronous Transfer Mode (ATM) Modo de
Transferencia Asíncrona es el corazón de los servicios digitales integrados que ofrecerán las
nuevas redes digitales de servicios integrados de Banda Ancha (B-ISDN), para muchos ya no hay
dudas; el llamado tráfico del “Cyber espacio”, con su voluminoso y tumultuoso crecimiento,
impone a los operadores de redes públicas y privadas una voraz demanda de anchos de banda
mayores y flexibles con soluciones robustas. La versatilidad de la conmutación de paquetes de
longitud fija, denominadas celdas ATM, son las tablas más calificadas para soportar la cresta de
esta “Ciberola” donde los surfeadores de la banda ancha navegan.
Algunos críticos establecen una analogía de la tecnología ATM con la red digital de servicios integrados o
ISDN por sus siglas en inglés. Al respecto se escuchan respuestas de expertos que desautorizan esta
comparación aduciendo que la ISDN es una gran tecnología que llegó en una época equivocada, en términos
de que el mercado estaba principalmente en manos de actores con posiciones monopolísticas.
Ahora el mercado está cambiando, la ISDN está encontrando una gran cantidad de aplicaciones. De todas
formas la tecnología ATM se proyecta para diferentes necesidades, a pesar de su estrecha relación con ISDN,
en términos de volúmenes de datos, flexibilidad de conmutación y facilidades para el operador.
Los conmutadores ATM aseguran que el tráfico de grandes volúmenes es flexiblemente conmutado al destino
correcto. Los usuarios aprecian ambas cosas, ya que se cansan de esperar los datos y las pantallas de llegada
a sus terminales. Estas necesidades, cuadran de maravilla para los proveedores de servicios públicos de
salud, con requerimientos de videoconferencias médicas, redes financieras interconectadas con los entes de
intermediación y validación, o con las exigencias que pronto serán familiares como vídeo en demanda para
nuestros hogares con alta definición de imágenes y calidad de sonido de un CD, etc.
Para el operador, con la flexibilidad del ATM, una llamada telefónica con tráfico de voz será tarifado a una
tasa diferente a la que estaría dispuesto a pagar un cirujano asistiendo en tiempo real a una operación al
otro lado del mundo. Ese es una de las fortalezas de ATM, pagas solamente por la carga de celdas que es
efectivamente transportada y conmutada para ti. Además la demanda por acceso a Internet ha tomado a la
industria de telecomunicaciones como una tormenta.
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Hoy día los accesos conmutados a Internet están creando “Cuellos de Botella” en la infraestructura. Para
copar este problema los fabricantes no sólo han desarrollado sistemas de acceso sino aplicaciones para
soluciones de fin a fin con conmutadores ATM, con solventes sistemas de administración de la red (Network
Management).
En varios aspectos, ATM es el resultado de una pregunta similar a la de teoría del campo unificada en física
¿Cómo se puede transportar un universo diferente de servicio de voz, vídeo por un lado y datos por otro de
manera eficiente usando una simple tecnología de conmutación y multiplexación?
ATM contesta esta pregunta combinando la simplicidad de la multiplexación por división en el tiempo (Time
Division Multiplex TDM) encontrado en la conmutación de circuitos, con la eficiencia de las redes de
conmutación de paquetes con multiplexación estadística. Por eso es que algunos hacen reminiscencias de
perspectivas de conmutación de circuitos mientras que otros lo hacen a redes de paquetes orientados a
conexión.
Multiplexación en ATM
Un examen más cercano del protocolo ATM y cómo opera ayudará a explicar cómo los circuitos virtuales, las
rutas virtuales, los conmutadores y los servicios que ellos acarrean se afectan entre sí.
La figura No.1 muestra un formato básico y la jerarquía de ATM. Una conexión ATM, compuesta de “celdas”
de información contenidas en un circuito virtual (VC). Estas celdas provienen de diferentes fuentes
representadas como generadores de bits a tasas de transferencia constantes como la voz y a tasas variables
tipo ráfagas (bursty traffic) como los datos. Cada celda compuesta por 53 bytes, de los cuales 48
(opcionalmente 44) son para trasiego de información y los restantes para uso de campos de control (cabecera)
con información de “quién soy” y “donde voy”; es identificada por un “virtual circuit identifier” VCI y un
“virtual path identifier” VPI dentro de esos campos de control, que incluyen tanto el enrutamiento de celdas
como el tipo de conexión. La organización de la cabecera (header) variará levemente dependiendo de sí la
información relacionada es para interfaces de red a red o de usuario a red. Las celdas son enrutadas
individualmente a través de los conmutadores basados en estos identificadores, los cuales tienen significado
local - ya que pueden ser cambiados de interface a interface.
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La técnica ATM multiplexa muchas celdas de circuitos virtuales en una ruta (path) virtual colocándolas en
particiones (slots), similar a la técnica TDM. Sin embargo, ATM llena cada slot con celdas de un circuito
virtual a la primera oportunidad, similar a la operación de una red conmutada de paquetes. La figura No.2
describe los procesos de conmutación implícitos los VC switches y los VP switches.
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Los slots de celda no usados son llenados con celdas “idle”, identificadas por un patrón específico en la
cabecera de la celda. Este sistema no es igual al llamado “bit stuffing” en la multiplexación Asíncrona, ya
que aplica a celdas enteras.
Diferentes categorías de tráfico son convertidas en celdas ATM vía la capa de adaptación de ATM (AAL - ATM
Adaptation Layer), de acuerdo con el protocolo usado. (Más adelante se explica este protocolo).
La tecnología ATM ha sido definida tanto por el ANSI como por el CCITT a través de sus
respectivos comités ANSI T1, UIT SG XVIII, como la tecnología de transporte para la B-ISDN (Broad
Band Integrated Services Digital Network), la RDSI de banda ancha. En este contexto
“transporte” se refiere al uso de técnicas de conmutación y multiplexación en la capa de enlace
(Capa 2 del modelo OSI) para el trasiego del tráfico del usuario final de la fuente al destino,
dentro de una red.
El ATM Forum, grupo de fabricantes y usuarios dedicado al análisis y avances de ATM, ha aprobado cuatro
velocidades UNI (User Network Interfases) para ATM: DS3 (44.736 Mbit/s), SONET STS3c (155.52 Mbit/s) y
100 Mbit/s para UNI privados y 155 Mbit/s para UNI privadas. UNI privadas se refieren a la interconexión de
usuarios ATM con un switch ATM privado que es manejado como parte de la misma red corporativa. Aunque
la tasa de datos original para ATM fue de 45 Mbit/s especificado para redes de operadores (carriers) con
redes T3 existentes, velocidades UNI adicionales se han venido evaluando y están ofreciéndose. También hay
un alto interés en interfases, para velocidades EI (2Mbps) y T1 (1,544 Mbps) para accesos ATM de baja
velocidad.
Protocolo ATM
El protocolo ATM consiste de tres niveles o capas básicas (Ver figura Nº 3).
La primera capa llamada capa física (Physical Layer), define las interfases físicas con los medios de
transmisión y el protocolo de trama para la red ATM es responsable de la correcta transmisión y recepción
de los bits en el medio físico apropiado. A diferencia de muchas tecnologías LAN como Ethernet, que
especifica ciertos medios de transmisión, (10 base T, 10 base 5, etc.) ATM es independiente del transporte
físico.
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Las celdas ATM pueden ser transportadas en redes SONET (Synchronous Optical Network), SDH (Synchronous
Digital Hierarchy), T3/E3, TI/EI o aún en módems de 9600 bps. Hay dos subcapas en la capa física que separan
el medio físico de transmisión y la extracción de los datos:
La subcapa PMD (Physical Medium Depedent) tiene que ver con los detalles que se especifican para
velocidades de transmisión, tipos de conectores físicos, extracción de reloj, etc., Por ejemplo, la tasa de
datos SONET que se usa, es parte del PMD. La subcapa TC (Transmission Convergence) tiene que ver con la
extracción de información contenida desde la misma capa física. Esto incluye la generación y el chequeo del
Header Error Corrección (HEC), extrayendo celdas desde el flujo de bits de entrada y el procesamiento de
celdas “idles” y el reconocimiento del límite de la celda. Otra función importante es intercambiar
información de operación y mantenimiento (OAM) con el plano de administración.(Ver figura No.4)
La segunda capa es la capa ATM. Ello define la estructura de la celda y cómo las celdas fluyen sobre las
conexiones lógicas en una red ATM, esta capa es independiente del servicio. El formato de una celda ATM es
muy simple. Consiste de 5 bytes de cabecera y 48 bytes para información.
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Las celdas son transmitidas serialmente y se propagan en estricta secuencia numérica a través de la red. El
tamaño de la celda ha sido escogido como un compromiso entre una larga celda, que es muy eficiente para
transmitir largas tramas de datos y longitudes de celdas cortas que minimizan el retardo de procesamiento
de extremo a extremo, que son buenas para voz, vídeo y protocolos sensibles al retardo. A pesar de que no
se diseñó específicamente para eso, la longitud de la celda ATM acomoda convenientemente dos Fast Packets
IPX de 24 bytes cada uno.
Los comités de estándares han definido dos tipos de cabeceras ATM: los User-to-Network Interface (UNI) y la
Network to Network Interface (UNI). La UNI es un modo nativo de interfaz ATM que define la interfaz entre
el equipo del cliente (Customer Premises Equipment), tal como hubs o routers ATM y la red de área ancha
ATM (ATM WAN). La NNI define la interfase entre los nodos de la red (los switches o conmutadores) o entre
redes. La NNI puede usarse como una interfase entre una red ATM de un usuario privado y la red ATM de un
proveedor público (carrier). Específicamente, la función principal de ambos tipos de cabeceras de UNI y la
NNI, es identificar las “Virtual paths identifiers” (VPIS) y los “virtual circuits” o virtual channels”(VCIS) como
identificadores para el ruteo y la conmutación de las celdas ATM.
La capa de adaptación de ATM
La tercera capa es la ATM Adaptation Layer (AAL). La AAL juega un rol clave en el manejo de múltiples tipos
de tráfico para usar la red ATM, y es dependiente del servicio. Específicamente, su trabajo es adaptar los
servicios dados por la capa ATM a aquellos servicios que son requeridos por las capas más altas, tales como
emulación de circuitos, (circuit emulation), vídeo, audio, frame relay, etc. La AAL recibe los datos de varias
fuentes o aplicaciones y las convierte en los segmentos de 48 bytes.
La capa de Adaptación de ATM yace entre el ATM layer y las capas más altas que usan el servicio ATM. Su
propósito principal es resolver cualquier disparidad entre un servicio requerido por el usuario y atender los
servicios disponibles del ATM layer. La capa de adaptación introduce la información en paquetes ATM y
controla los errores de la transmisión. La información transportada por la capa de adaptación se divide en
cuatro clases según las propiedades siguientes:
1. Que la información que está siendo transportada dependa o no del tiempo.
2. Tasa de bit constante/variable.
3. Modo de conexión.
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Estas propiedades definen ocho clases posibles, cuatro se definen como B-ISDN Clases de servicios. La capa
de adaptación de ATM define 4 servicios para equiparar las 4 clases definidas por B-ISDN:
AAL-1
AAL-2
AAL-3
AAL-4
La capa de adaptación se divide en dos subcapas:
1. Capa de convergencia (convergence sublayer (CS)):
En esta capa se calculan los valores que debe llevar la cabecera y los payloads del mensaje. La información
en la cabecera y en el payload depende de la clase de información que va a ser transportada.
2. Capa de Segmentación y reensamblaje (segmentation and reassembly (SAR))
Esta capa recibe los datos de la capa de convergencia y los divide en trozos formando los paquetes de ATM.
Agrega la cabecera que llevara la información necesaria para el reensamblaje en el destino.
La figura siguiente aporta una mejor comprensión de ellas. La subcapa CS es dependiente del servicio y se
encarga de recibir y paquetizar los datos provenientes de varias aplicaciones en tramas o paquete de datos
longitud variable.
Estos paquetes son conocidos como (CS - PDU) CONVERGENCE SUBLAYER PROTOCOL DATA UNITS.
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Luego, la sub capa recibe los SAR CS - PDU, los reparte en porciones del tamaño de la celda ATM para su
transmisión. También realiza la función inversa (reensamblado) para las unidades de información de orden
superior. Cada porción es ubicada en su propia unidad de protocolo de segmentación y reensamble conocida
como (SAR - PDU) SEGMENTATION AND REASSEMBLER PROTOCOL DATA UNIT, de 48 bytes.
Finalmente cada SAR - PDU se ubica en el caudal de celdas ATM con su header y trailer respectivos.
AAL1:
AAL-1 se usa para transferir tasas de bits constantes que dependen del tiempo. Debe enviar por
lo tanto información que regule el tiempo con los datos. AAL-1 provee recuperación de errores
e indica la información con errores que no podrá ser recuperada.
Capa de convergencia:
Las funciones provistas a esta capa difieren dependiendo del servicio que se proveyó. Provee la corrección
de errores.
Capa de segmentación y reensamblaje:
En esta capa los datos son segmentados y se les añade una cabecera. La cabecera contiene 3 campos:
1. Número de secuencia usado para detectar una inserción o pérdida de un paquete.
2. Número de secuencia para la protección usado para corregir errores que ocurren en el número de
secuencia.
3. Indicador de capa de convergencia usado para indicar la presencia de la función de la capa de
convergencia.
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ALL 2:
AAL-2 se usa para transferir datos con tasa de bits variable que dependen del tiempo. Envía la
información del tiempo conjuntamente con los datos para que ésta pueda recuperarse en el
destino. AAL-2 provee recuperación de errores e indica la información que no puede recuperarse.
Capa de convergencia:
Esta capa provee para la corrección de errores y transporta la información del tiempo desde el origen al
destino.
Capa de segmentación y recuperación:
El mensaje es segmentado y se le añade una cabecera a cada paquete. La cabecera contiene dos campos.
Numero de secuencia que se usa para detectar paquetes introducidas o perdidas.
El tipo de información es:
- BOM, comenzando de mensaje
- COM, continuación de mensaje
- EOM, fin de mensaje o indica que el paquete contiene información de tiempo u otra.
El payload también contiene dos de campos:
1. Indicador de longitud que muestra el número de bytes validos en un paquete parcialmente lleno.
2. CRC que es para hacer el control de errores.
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AAL 3:
AAL-3 se diseña para transferir los datos con tasa de bits variable que son independientes del
tiempo. AAL-3 puede ser dividido en dos modos de operación:
Fiable: en caso de perdida o mala recepción de datos, éstos vuelven a ser enviados. El control de flujo es
soportado.
No fiable: la recuperación del error es dejada para capas más altas y el control de flujo es opcional.
Capa de convergencia:
La capa de convergencia en AAL 3 es parecida al ALL 2. Está subdividida en dos secciones:
Parte común de la capa de convergencia. Esto es provisto también por el AAL-2 CS. Añade una cabecera y un
payload a la parte común
La cabecera contiene 3 campos:
- Indicador de la parte común que dice que el payload forma parte de la parte común.
- Etiqueta de comienzo que indica el comienzo de la parte común de la capa de convergencia.
- Tamaño del buffer que dice al receptor el espacio necesario para acomodar el mensaje.
- El payload también contiene 3 campos:
- Alineación es un byte de relleno usado para hacer que la cabecera y el payload tengan la misma
longitud.
- Fin de etiqueta que indica el fin de la parte común de la CS (capa de convergencia).
- El campo de longitud tiene la longitud de la parte común de la CS.
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Parte especifica del servicio. Las funciones provistas en esta capa dependen de los servicios pedidos.
Generalmente se incluyen funciones para la recuperación y detección de errores y puede incluir también
funciones especiales.
Capa de segmentación y reensamblaje
En esta capa los datos son partidos en paquetes de ATM. Una cabecera y el payload que contiene la
información necesaria para la recuperación de errores y reensamblaje se añaden al paquete. La cabecera
contiene 3 campos:
1. - Tipo de segmento que indica que parte de un mensaje contiene en payload. Tiene uno de los
siguientes valores:
BOM: Comenzando de mensaje
COM: Continuación de mensaje
EOM: Fin de mensaje
SSM: Mensaje único en el segmento
2. - Numero de secuencia usado para detectar una inserción o una perdida de un paquete.
3. - Identificador de multiplexación. Este campo se usa para distinguir datos de diferentes
comunicaciones que ha sido multiplexadas en una única conexión de ATM.
El payload contiene dos campos:
1. Indicado de longitud que muestra el número de bytes útiles en un paquete parcialmente lleno.
2. CRC es para el control de errores.
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ALL 4:
AAL-4 se diseña para transportar datos con tasa de bits variable independientes del tiempo. Es
similar al AAL3 y también puede operar en transmisión fiable y o fiable. AAL-4 provee la
capacidad de transferir datos fuera de una conexión explícita.
AAL 2, AAL 3/4 y AAL 5 manejan varios tipos de servicios de datos sobre la base de tasas de bits variables tales
como Switched Multimegabit Data Service (SMDS), Frame Relay o tráfico de redes de área local (LAN). AAL 2
y AAL 3 soportan paquetes orientados a conexión. (Ver figura No.5)
(El término orientado a conexión describe la transferencia de datos después del establecimiento de un
circuito virtual).
Problemas en ATM
En el pasado los protocolos de comunicaciones de datos evolucionaron en respuesta a circuitos poco
confiables. Los protocolos en general detectan errores en bits y tramas perdidas, luego retransmiten los
datos.
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Los usuarios puede que jamás vean estos errores reportados, la degradación de respuesta o de caudal
(through put) serían los únicos síntomas.
A diferencia de los mecanismos de control extremo a extremo que utiliza TCP en internerworking, la
capacidad de Gbit/seg de la red ATM genera un juego de requerimientos necesarios para el control de flujo.
Si el control del flujo se hiciese como una realimentación del lazo extremo a extremo, en el momento en
que el mensaje de control de flujo llegase a la fuente, ésta habría transmitido ya algunos Mbytes de datos
en el sistema, exacerbando la congestión.
Y en el momento en que la fuente reaccionase al mensaje de control, la condición de congestión hubiese
podido desaparecer apagando innecesariamente la fuente. La constante de tiempo de la realimentación
extremo a extremo en las redes ATM (retardo de realimentación por producto lazo - ancho de banda) debe
ser lo suficientemente alta como para cumplir con las necesidades del usuario sin que la dinámica de la red
se vuelva impráctica.
Las condiciones de congestión en las redes ATM están previstas para que sean extremadamente dinámicas
requiriendo de mecanismos de hardware lo suficientemente rápidos para llevar a la red al estado
estacionario, necesitando que la red en sí, éste activamente involucrada en el rápido establecimiento de este
estado estacionario.
Sin embargo, esta aproximación simplista de control reactivo de lazo cerrado extremo a extremo en
condiciones de congestión no se considera suficiente para las redes ATM.
El consenso entre los investigadores de este campo arroja recomendaciones que incluyen el empleo de una
colección de esquemas de control de flujo, junto con la colocación adecuada de los recursos y
dimensionamiento de las redes, para que aunados se pueda tratar y evadir la congestión ya sea:
- Detectando y manipulando la congestión que se genera tempranamente monitoreando de cerca las
entradas/salidas que están dentro de los conmutadores ATM y reaccionando gradualmente a medida
que vaya llegando a ciertos niveles prefijados.
- Tratando y controlando la inyección de la conexión de datos dentro de la red en la UNI (unidad
interfaz de red) de tal forma que su tasa de inyección sea modulada y medida allí primero, antes de
tener que ir a la conexión de usuario a tomar acciones más drásticas.
El estado de la red debe ser comunicado a la UNI, generando rápidamente una celda de control de flujo
siempre que se vaya a descartar una celda en algún nodo debido a congestión. La UNI debe entonces manejar
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la congestión, cambiando su tasa de inyección o notificándola a la conexión de usuario para que cese el flujo
dependiendo del nivel de severidad de la congestión.
El mayor compromiso durante el control de congestión es el de tratar y afectar sólo a los flujos de conexión
que son responsables de la congestión y actuar de forma transparente frente a los flujos que observan buen
comportamiento. Al mismo tiempo, permitir que el flujo de conexión utilice tanto ancho de banda como
necesite, si no hay congestión.
La recomendación UIT - T I. 371 especifica un contrato de tráfico que define como el tráfico del usuario
seria administrado. El contrato que existe para cada conexión virtual (virtual path o virtual channel), es
básicamente un acuerdo entre el usuario y la red con respecto a la Calidad de Servicio (Quality Of Service -
Q o S) y los parámetros que regulan el flujo de celdas. Estos descriptores de tráfico dependen de una
particular clase de servicio y pueden incluir bajo la especificación del ATM Forum UNI / a cinco Q o S
referenciados en los AALS. El objetivo de estas sub clases de servicio es agrupar características de servicio
como requerimiento de ancho de banda similares, sensibilidad a la perdida de datos y retardos para un
correcto manejo de los datos en los puertos de acceso ATM, etc. Estos parámetros pueden incluir el Sustained
Cell Rate (SCR), el Minimum Cell Rate (MCR), el Peak Cell Rate (PCR) y/o el Burst Tolerance (BT). Para
soportar todas las diferentes clases de servicios definidos por los estándares el switch ATM debe ser capaz
de definir éstos parámetros en base a cada VC o cada VP y debe proveer amortiguadores (buffers) para
absorber las ráfagas de tráfico.
EN RESUMEN
Los conmutadores ATM aseguran que el tráfico de grandes volúmenes es flexiblemente
conmutado al destino correcto. Los usuarios aprecian ambas cosas, ya que se cansan de esperar
los datos y las pantallas de llegada a sus terminales. Estas necesidades cuadran de maravilla para
los proveedores de servicios públicos de salud, con requerimientos de videoconferencias
médicas, redes financieras interconectadas con los entes de intermediación y validación, o con
las exigencias que pronto serán familiares como vídeo en demanda para nuestros hogares con
alta definición de imágenes y calidad de sonido de un CD, etc.
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2. Interoperabilidad entre FRAME RELAY Y ATM
El objetivo final para todos los servicios descritos anteriormente es una migración suave de Frame Relay y/o
SMDS a redes ATM. Por ejemplo la recomendación UIT - T I.555, provee un marco para la interoperabilidad
de Frame Relay y ATM.
Para alcanzar una máxima eficiencia se trata de brindar este servicio de interoperabilidad en la
capa más baja posible mediante conversión de protocolo.
PRIMER ESCENARIO:
Cuando el servicio de Frame Relay es dado sobre la RDSI en banda ancha y los usuarios se conectan a través
de la UNI de Frame Relay.
En esta solución, se necesita un equipo que sirva de interfaz tanto para el usuario que recibe, como para el
que transmite. Para proveer el servicio del primer escenario existen dos posibilidades:
POSIBILIDAD 1:
Construir un mallado utilizando conexiones ATM (VC/VP) para enlazar los puntos de acceso Frame Relay.
En este esquema se puede explotar la naturaleza de orientación a conexión Frame Relay (F R) siguiendo un
comportamiento como:
El usuario del enrutador pregunta por una conexión al equipo interfaz de red.
El equipo interfaz de la red coloca las conexiones Frame Relay dentro de una conexión ATM con las direcciones
destino apropiadas.
Por cada trama de equipo interfaz de red traslada de la conexión de Frame Relay a la ATM y viceversa.
La conexión ATM esta desocupada cuando no se necesita.
Para lograr este último punto, el manejo de la política de conexión del VC, será un aspecto crucial para el
desempeño de este procedimiento. Resulta difícil de terminar el procedimiento para manejar un VC cuando
la fuente de tráfico es no orientada a conexión. En este caso se pueden utilizar varios mecanismos:
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No utilizar manejo alguno, lo que involucra el uso de circuitos ATM permanentes (VPs) en lugar de los
conmutadores (VCs) con un costo muy elevado.
Abrir y cerrar una conexión ATM con el destino apropiado para cada trama que llegue del lado de Frame
Relay en el equipo interfaz de red.
Abrir una conexión ATM cuando se necesite y cerrarla de acuerdo a un temporizador de inactividad.
El problema debe ser solucionado ya sea por el enrutador del usuario o por el equipo interfaz de red.
POSIBILIDAD 2:
Utilizar un servicio Frame Relay en todos los lugares en los cuales se establezcan conexiones ATM en estrella.
En esta opción se toma ventaja del uso actual del FR, el cual es proveer un mallado virtual entre diferentes
sitios para cargar tráfico no orientado a conexión.
Cada enrutador esta conectado al servidor de FR.
Todos los DLCIs (Data Link Connection Identifier) en cada interfaz FR pueden ser cargados a un servidor FR
dentro de un VC ATM.
En este escenario la funcionalidad de los equipos interfaz de red se simplifica debido a que sólo dialoga con
el servidor.
La complejidad reside en el servidor que ejecuta funciones de conmutación. Las tramas se conmutan en la
base de VCIs y DLCIs entrantes y salientes.
El servidor mantiene una tabla con las correspondencias entre los pares VCI / DLCI.
SEGUNDO ESCENARIO:
La red de Frame Relay y la red RDSI de banda ancha se interconectan a través de sus respectivas interfaces
de red (NNIs).
Esto permitiría a un proveedor de red, manejar esta heterogénea red como un todo. Frame Relay provee
usualmente la interconexión para LAN a pesar de su natural orientación a conexión.
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19. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
En las redes Frame Relay existentes se puede conseguir un mallado de LANs a través de circuitos virtuales
permanentes. Los datagramas de los LANs son cargados dentro de tramas FR y enrutados de acuerdo con la
etiqueta contenida en el DLCI.
Tratando de hacer una simplificación, los dos protocolos (AAL 3 y AAL 5) ofrecen básicamente el mismo
servicio CPAAL (Parte Común AAL) a las subcapas superiores. En este caso a la capa de Convergencia de Frame
Relay.
Existe sin embargo diferencia en las funcionalidades internas, simplicidad de implementación y
eficiencia del protocolo que incide en el costo. Las características a tomar en cuenta, cuyo
detalle puede ser tema de otro artículo, tienen que ver con Delimitación y Alineamiento de
Tramas, Multiplexación, Detección de errores de transmisión, eficiencia en la transmisión.
Analizadas estas diferencias se propone seleccionar el AAL5 bajo la subcapa FR-CS para soportar
el servicio Frame Relay en RDSI de banda ancha.
Conclusión
ATM promete ser la tecnología de red empresarial virtual del futuro, un término que refleja tanto la evolución
del modelo empresarial global y el énfasis en la conectividad lógica, donde los usuarios obtienen acceso a
los recursos que necesitan y el operador de la red provee las rutas de conexión y asigna el ancho de banda
necesario a fuentes de tráfico muy diferentes (voz, datos, vídeo). Aquellos que construyen y operan redes
deben volver los ojos a las capacidades de la tecnología ATM, ya que aspiran a la mágica combinación:
interconectividad global - escalabilidad de tecnologías y satisfacción del cliente local.
EN RESUMEN
El objetivo final para todos los servicios descritos anteriormente es una migración suave de
FrameRelay y/o SMDS a redes ATM. Por ejemplo la recomendación UIT - T I.555, provee un marco
para la interoperabilidad de Frame Relay y ATM.
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3. Protocolos multipoint
El crecimiento de las redes ATM viene motivado, en parte, por la demanda de servicios multimedia para
grupos dispersos de usuarios. El tráfico multicast tiene características particulares descritas para ATM en
UNI 4.0 y anteriores. La distribución de información punto-a-multipunto (uno-a-muchos) o multipunto-a-
multipunto (muchos-a-muchos) es un objetivo básico propuesto por varios protocolos y arquitecturas ATM que
ofrecen el soporte multimedia y/o multicast como audio-conferencia, video-conferencia, trabajos
colaborativos o VoD.
ATM es aún una tecnología emergente diseñada para ser usada por aplicaciones de datos, audio
y video, lo que requiere un buen comportamiento de las transferencias unicast y multicast. User
Network Interface (UNI 3.0) para ATM, define conexiones punto-a-multipunto, y las conexiones
multipunto-a-multipunto sólo pueden ser obtenidas de las dos siguientes formas:
El primer esquema consiste en configurar N conexiones punto-a-multipunto para conseguir conectar todos
los nodos en una topología completamente mallada todos-con-todos. Aunque esta topología ofrece conexiones
multipunto-a-multipunto, hay que destacar que no escala bien cuando el número de participantes es elevado.
Una alternativa al anterior esquema es el uso de un servidor que actúa a modo de raíz en el árbol multipunto.
Este método sólo requiere un nodo raíz para almacenar información, pero la desventaja de este método son
las potenciales congestiones en el servidor cuando debe encargarse de envíos y retransmisiones de las
conexiones multipunto-a-multipunto.
Para solventar las limitaciones de UNI 3.0 y UNI 3.1 que soportan conexiones uno-a-muchos, pero no
directamente (nativamente) conexiones muchos-a-muchos, y ofrecer a ATM verdadero servicio multicast,
ATM Forum, ITU-T e IETF han realizado varias propuestas al actual mecanismo de señalización ATM (UNI 3.1,
UNI 4.0).
Comenzamos destacando la referencia como un reciente trabajo que revisa y compara los protocolos de
transporte multicast más importantes en Internet como MTP-2, XTP, RTP, SRM, RAMP, RMTP, MFTP, STORM,
etc... IETF e IRTF (como ITU-T y ATM Forum) también impulsan una importante actividad en este campo. La
referencia revisa los más representativos protocolos multicast y los clasifica de acuerdo a la taxonomía de
varias características (propagación de datos, mecanismos de fiabilidad, retransmisiones, control de
congestión y de flujo, gestión de grupos multicast, etc.). En Internet los mecanismos efectivos de control de
congestión son una de las prioridades en las investigaciones de las transferencias multicast fiables.
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21. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
Los mecanismos de seguridad y las técnicas escalables de recuperación de errores son algunos de los aspectos
actualmente en estudio en el campo de los protocolos de transporte multicast.
Hasta este punto hemos revisado algunos protocolos de transporte ATM y hemos citado sus más importantes
características. En esta sección comentaremos los problemas asociados a las transferencias multicast uno-
a-muchos o muchos-a-muchos. Actualmente no existen excesivas propuestas en esta importante faceta para
ATM, pero vamos a resumir algunas de las más interesantes en los siguientes párrafos.
SMART (shared many-to-many ATM reservations) es un protocolo para controlar un árbol ATM
multicast compartido soportando comunicaciones muchos-a-muchos (many-to-many).
Esta propuesta tiene importantes características como que: reside completamente en la capa ATM y no
requiere ningún servidor; soporta uno o varios VCCs (y también VPCs) cuyo número es libremente configurado
y es independiente del número de puntos finales; usa el concepto de bloques de datos como en la clase de
servicio ABT y también permite VCCs de las clases CBR, VBR o UBR; el protocolo garantiza que no existen
puntos de interrelación en los VCC del árbol; son respetadas las garantías del contrato de tráfico asociado
con los VCCs, etc. SMART puede ser entendido como un protocolo completamente distribuido para coordinar
la distribución de VPIs/VCIs.
Para solventar las conocidas dificultades debidas al soporte y uso de muchos-a-muchos VCCs, SMART usa el
mecanismo de Cell Interleaving (sobre un VCC muchos-a-muchos, las células de datos desde diferentes
fuentes pueden llegar intercaladas a un destinatario) y también Demand Sharing (los recursos asignados a
conexiones muchos-a-muchos son dinámicamente compartidas entre todas las potenciales fuentes.
También son sugeridas otras investigaciones como son: ofrecer justicia en los accesos a los árboles multicast;
investigar las células RM periódicamente para aliviar las congestiones en la red o disminuir el tiempo de
acceso del usuario a los árboles de distribución multicast; análisis de las células RM dentro de cada VCC o
fuera enviando todas las células RM en un VCC dedicado.
Se presenta MWAX un algoritmo dinámico y escalable para routing multicast en el marco PNNI de redes ATM.
Los autores han identificado el problema para conseguir la escalabilidad con protocolos multipunto-a-
multipunto y se proponen soluciones para este problema. Se describe un esquema jerárquico basado en CBT
para incorporar routing multipunto-a-multipunto en PNNI. En el algoritmo los nodos core actúan como
participantes pasivos para eliminar la dependencia en la selección de estos nodos.
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22. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
Con un mecanismo de backup se consigue un algoritmo tolerante a fallos en los nodos core, lo cual puede
ser fácilmente extendido para incorporar QoS en el routing multicast. El protocolo-algoritmo MWAS es
recursivo, esto es, el mismo protocolo es ejecutado en cada nivel de la jerarquía.
SEAM (Scalable and Efficient ATM Multicast) propone una arquitectura escalable, eficiente y
multicast multipunto-a-multipunto para redes ATM que usa un sólo VC para un grupo multicast
de múltiples emisores y receptores y todo ello sin realizar cambios en la capa AAL5 de ATM. Esta
propuesta permite a los grupos multicast aprovechar el soporte de QoS y la escalabilidad del
ancho de banda. También realiza aportaciones para conseguir soportar IP multicast sobre redes
ATM extensas.
SEAM usa un sólo árbol de distribución compartido para todos los emisores y receptores. Cada grupo multicast
tiene un core asociado, el cual se usa como punto focal para todos los mensajes de señalización del grupo.
Este trabajo deja abiertas investigaciones referentes a la gestión de tráfico y a la entrega fiable de tráficos
multicasting.
Concluimos esta sección destacando MCMP (Multiparty Conference Management Protocol) que, sin estar
pensado específicamente para ATM, es un protocolo de nivel sesión/transporte distribuido extremo-extremo
y desarrollado para gestión de grupos de aplicaciones de conferencia. MCMP es un conjunto de algoritmos
de control distribuido para configuración de conferencias multipunto y gestión de miembros de grupos de
usuarios.
Conceptualmente, MCMP reside en el nivel de sesión en el que se establece la infraestructura para activar
la transferencia de información entre los participantes en la conferencia.
Pero funcionalmente, el protocolo acompasa los niveles de sesión y de transporte pues utiliza directamente
servicios del nivel de red. Son destacables las condiciones de corrección (conectividad, validación, unicidad,
consistencia y terminación) que deben ser satisfechas una vez que la conferencia ha sido configurada por el
algoritmo de configuración de MCMP.
Este apartado muestra exhaustivas pruebas de corrección para uno de los algoritmos, y también describe la
especificación y verificación del protocolo.
Nuevos campos de investigación
En todas las redes existen gran variedad de elementos hardware (switchs, routers, bridges, brouters, hubs,
ETDs, etc.) que realizan muy diversas funciones (conmutación, routing, puenteo, controles de
congestión y de flujo, garantía de QoS, ejecución de aplicaciones, etc.).
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23. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
En la actualidad la red es mayormente un canal de comunicación para transferir paquetes entre
equipos finales (ayudada por los elementos hardware antes citados). Pero también se están
realizando importante esfuerzos para equipar a los elementos hardware con elevadas
prestaciones aportadas por diversas técnicas software. Esto dota a la red de características
activas (active networks) en el sentido de que los elementos hardware que la componen
computan, modifican u operan los contenidos de los paquetes y también serán capaces de
transferir o propagar código. Por consiguiente, una red activa es una red programable.
Una red es activa si en sus árboles de distribución multicast existen nodos activos con capacidad para ejecutar
programas y/o capaces de implementar mecanismos de propagación de código. Algunas de las ventajas de
los protocolos activos son conseguidas instalando nodos activos en puntos estratégicos de la red.
Otro nuevo concepto es presentado como una metodología para el diseño de protocolos. Los protocol boosters
son una nueva contribución a las redes activas o programables. Una ventaja de los boosters es que pueden
ser fácilmente “inyectados” en los sistemas actuales sin provocar cambios en la infraestructura de red.
Por otro lado, se propone el concepto de agente de comunicaciones para servicios de comunicaciones
multimedia en redes de área extensa. Este papel introduce una arquitectura software orientada a agente y
propone el concepto de agente de comunicación para servicio de comunicación multimedia. Los servicios
multimedia son expresados como agentes.
Los conceptos como redes activas, protocolos boosters o agentes software han sido propuestos y desarrollados
para redes IP, sin embargo, la actividad empieza a notarse en las redes ATM, y la referencia es una de esas
recientes investigaciones.
Se muestran agentes software móvil usados para implementar operaciones robustas y funciones de
mantenimiento en redes ATM. Los agentes desempeñan un rol similar al de las células OAM en ATM estándar,
pues son transmitidos entre entidades de control a intervalos regulares usando recursos predefinidos.
La diferencia entre los agentes móviles y las células OAM reside en que éstos pueden contener
código. Para concluir, destacar que la integración del tráfico IP sobre tecnología ATM es también
uno de los campos más activos en la actualidad. En esta línea pueden destacarse los siguientes
protocolos: IP-over-ATM, IP Switching, Tag Switching, NHRP MPOA, IMSS, CSR, ARIS AREQUIPA,RED
,
y EPD.
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24. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
4. Tarea sobre Transmisión de Datos. Frame Relay.
Introducción
Frame Relay comenzó como un movimiento, a partir del mismo grupo de normalización, que dio lugar a X.25
y RDSI: El ITU (entonces CCITT). Sus especificaciones fueron definidas por ANSI, fundamentalmente como
medida para superar la lentitud de X.25, eliminando la función de los conmutadores, en cada “salto” de la
red (control de errores y de flujo).
Su existencia se debe a la instalación progresiva de ordenadores personales (PCs) y estaciones de trabajo en
instituciones comerciales, gubernamentales, educativas y de investigación. La instalación de las PCs es
seguida rápidamente por la instalación de LANs, con la finalidad de unirlas en una red.
A medida que las redes de área local se hacen cada vez más comunes, existe una creciente necesidad de
interconectarlas para formar las llamadas “internets”. Estas conexiones son voraces en cuanto a ancho de
banda. A las redes de área local les gusta disponer de enormes anchos de banda durante las transferencias
de archivos, pero necesitan escaso ancho de banda en los periodos ociosos entre transferencias.
Esta naturaleza espasmódica no encaja bien en las tecnologías de las redes de área extensa (WAN)
tradicionales, las cuales fueron originalmente diseñadas para manejar un tráfico a tasa constante, como voz
digitalizada o sesiones de comunicación entre un terminal interactivo y un ordenador.
Los protocolos de las redes de área local como TCP/IP, DECnet, AppleTakk y muchos otros,
asumen una serie de premisas relativas al medio de enlace, que tienen validez en
comunicaciones locales, pero no en redes de área extendida. Requerimientos tales como la
capacidad de trasmitir con retardo mínimo o la capacidad de acceder a cualquier ordenador
central desde cualquier otro complican la conexión de redes de área local a través de redes de
área extensa.
X.25, el protocolo conmutado por paquetes, usado originalmente en la conexión de mainframes sobre las
redes de área extensa públicas, está limitado por su historia, pues fue diseñado para trabajar con medios de
transmisión analógicos propensos a errores, su sistema de corrección y recuperación de errores mediante
almacenamiento y reenvío es excesivo para los enlaces digitales y ópticos actuales, más inmunes a los errores.
Las líneas dedicadas tienen su propio conjunto particular de problemas para manejar el tráfico de las redes
locales.
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25. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
Es complejo y costoso lograr conectividad tipo malla: típicamente se requiere de la instalación de un
complicado enrutador multiprotocolo, que necesita ajustes para su funcionamiento adecuado. También
resulta muy difícil reconfigurar las redes de líneas dedicadas para ajustarlas a demandas de ancho de banda
rápidamente cambiantes.
Frame Relay ataca algunos de los problemas más importantes en la conexión de redes locales, a la vez que
ofrece un ahorro de costos y una complejidad menor.
Definición de Frame Relay
Frame Relay es un protocolo de acceso que define un conjunto de procedimientos y formatos
de mensajes para la comunicación de datos a través de una red, sobre la base del
establecimiento de conexiones virtuales entre 2 corresponsales.
Es un servicio orientado a conexión, sin mecanismos para la corrección de errores o el control de flujo, que
permite una asignación dinámica del ancho de banda basada en los principios de la concentración y
multiplexación estadística empleada en la X.25, pero a la vez provee la baja demora y alta velocidad de
conmutación que caracteriza a los multiplexores por división de tiempo (TDM). Las conexiones virtuales
pueden ser del tipo permanente, (PVC, Permanent Virtual Circuit) o conmutadas (SVC, Switched Virtual
Circuit).
Es una interfaz entre la red y el cliente, que permite el acceso de este último al servicio en un entorno
público o privado. Hasta el momento actual, sólo se utilizan conexiones virtuales permanentes (PVC) para
el transporte de extremo a extremo, ya que sólo éstas han sido normalizadas. La posibilidad de multiplexar
varios canales lógicos empleando una sola conexión física así como la capacidad de manejar el tráfico en
ráfagas generadas por las redes de área local, convierten a este interfaz en la elección ideal para consolidar
el caudal de múltiples líneas arrendadas de forma muy económica.
Es un protocolo de señalización. Las normas de Frame Relay dividen el nivel de enlace del modelo de
referencia OSI en dos áreas fundamentales: servicios centrales o de núcleo y servicios definidos por el usuario
(y elegibles por éste).
Los servicios centrales incluyen una serie de funciones implementadas por la red que garantizan el transporte
de las tramas de extremo a extremo. Los servicios definidos por el usuario sólo se utilizan en los equipos de
abonado y comprenden funciones de corrección de errores, control de flujo y chequeo de la utilización del
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26. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
enlace. Ambos tipos de servicios han sido definidos por la UIT y el Comité ANSI. Algunos fabricantes han
escrito interfaces de administración local (LMI), que trabajan junto a las normalizadas o han sido sustituidas
por ellas, a través de las cuales los equipos terminales pueden conocer el estado de las conexiones virtuales
(PVC) en cada momento.
El protocolo Frame Relay se ha impuesto gracias a la habilidad con que asocia su simplicidad con la eficacia
de la transmisión, ya que sólo utiliza las dos primeras capas del modelo de referencia OSI y además, la capa
de enlace fue aligerada de todas las funciones de control de flujo y recuperación de errores, las cuales pasan
a ser responsabilidad de los equipos terminales.
Con ello, las demoras son reducidas al mínimo en cada conmutador, que ya no necesita efectuar esas
funciones en cada trama antes de reenviarla, y se elimina el tráfico adicional que generaban los mecanismos
de corrección de errores. La gran ventaja de este protocolo radica en su sencillez y se puede emplear a
velocidades de hasta 34 Mbit/s. Otra ventaja no menos importante, es la capacidad de compartir el ancho
de banda de forma dinámica, para la consolidación del tráfico, lo que lo hace económicamente muy atractivo
frente al empleo de líneas arrendadas.
Características generales
Frame Relay proporciona conexiones entre usuarios a través de una red pública, del mismo modo
que lo haría una red privada con circuitos punto a punto. De hecho, su gran ventaja es la de
reemplazar las líneas privadas por un sólo enlace a la red.
El uso de conexiones implica que los nodos de la red son conmutadores, y las tramas deben de llegar
ordenadas al destinatario, ya que todas siguen el mismo camino a través de la red.
Las redes Frame Relay se construyen partiendo de un equipamiento de usuario que se encarga de empaquetar
todas las tramas de los protocolos existentes en una única trama Frame Relay. También incorporan los nodos
que conmutan las tramas Frame Relay en función del identificador de conexión, a través de la ruta
establecida para la conexión en la red. Éstas deben garantizar la transferencia bidireccional de los datos
entre 2 abonados sin alterar su orden, mediante el intercambio de tramas de información no numeradas. Ello
implica que debe proveerse un servicio orientado a conexión. Estas conexiones pueden ser de 2 tipos:
- Circuito Virtual Permanente (PVC), donde cada conexión virtual entre dos abonados es establecida
por el operador de la red en el momento de la subscripción y sólo puede ser modificado por éste.
- Circuito Virtual Conmutado (SVC), en este caso debe existir un procedimiento de nivel 3 a
fin de que los usuarios puedan establecer y liberar las conexiones a voluntad.
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27. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
Al haber sido desarrollado mucho después que la tecnología X.25, Frame Relay se adapta mejor a las
características de las infraestructuras de telecomunicaciones actuales. La norma está descrita sólo sobre las
dos primeras capas o niveles del modelo OSI, a diferencia de X.25, que llega hasta el Nivel 3 de red, en el
cual se consignan las funciones de control del flujo y la integridad de los datos.
Por tanto, al estar liberado de estos cometidos, Frame Relay resulta mucho más rápido que X.25, que como
fue concebida inicialmente para operar con circuitos analógicos, utiliza procedimientos de control de errores,
frecuentemente pesados, lentos y complejos.
La evolución tecnológica ha logrado mejorar la calidad de las líneas, permitiendo desplazar el control de los
errores a los propios equipos situados en los extremos de la comunicación, que pueden interpretar las señales
de control de flujos generadas por la red.
En todos estos aspectos técnicos reside la fuerza de Frame Relay, que, además, permite al usuario pagar sólo
por la velocidad media contratada y no sobre el tráfico cursado.
Arquitectura
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.
La buena calidad de los enlaces digitales empleados para las conexiones intranodales en una red,
hace innecesario el uso de procedimientos complejos para la detección y corrección de errores
durante el trayecto a través de ella, además de que éstos suelen aumentar las demoras de
tránsito, por lo que sólo se utilizarán en los terminales de abonados con el fin de verificar la
integridad de los datos recibidos “de extremo a extremo”.
Al protocolo completo de nivel dos se le conoce como LAP-F (Link Access Procedures for Frame mode bearer
services) que es utilizado en Frame Relay para controlar el enlace de datos, y se divide en dos partes:
La subcapa inferior 2.1, servicios centrales de Frame Relay, que está presente tanto en los equipos terminales
de abonado (FRAD, router) como en los conmutadores de red para garantizar una alta velocidad de
conmutación.
La subcapa superior 2.2, fuera de Frame Relay, que se implementa únicamente en los extremos del circuito
virtual, en los equipos terminales del cliente.
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28. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
Estas funciones (subcapa 2.1) también son conocidas como funciones centrales.
Delimitar y conformar las tramas. Garantizar la transparencia.
Multiplexar/demultiplexar las tramas mediante la utilización del campo de dirección.
Inspeccionar la trama para verificar que contiene un número entero de octetos.
Chequear la trama para controlar que no sea muy larga ni muy corta.
Detectar los errores de transmisión (cálculo del CRC).
Activar los mecanismos de protección ante una congestión.
La capa superior de nivel dos está encargada principalmente de:
1. Controlar la secuencia y detectar la pérdida de tramas.
2. Reconocer las tramas correctamente recibidas.
3. Retransmitir las tramas perdidas.
4. Realizar el control de flujo.
Estas operaciones pueden llevarse a cabo mediante el empleo de protocolos normalizados tales
como LAP-B (X.25), LAP-D (RDSI), LLC (LAN), etc.
El protocolo LAP-B es un subconjunto del protocolo HDLC (High-level Data Link Control), que puede
proporcionar 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.
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29. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
La funcionalidad del protocolo LAP-D permite:
1. Mensajes a un único o múltiples (broadcast) destinatarios.
2. 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.
3. 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.
4. LAP-D proporciona direccionamiento y chequeo de errores en la capa 2, mediante una secuencia
de verificación de tramas (FCS o Frame Check Sequence).
Como en otras áreas de ISDN se necesitan considerar dos planos de operación: un plano de control (C) que
envuelve el establecimiento y terminación de conexiones lógicas; y un plano de usuario ( U ) que es
responsable de la transferencia de datos de usuario entre los suscriptores. Entonces los protocolos del plano
C son entre un suscriptor y la red y los protocolos del plano U proveen funcionalidad de extremo a extremo.
El protocolo del plano U controla la transferencia de información entre los interfaces de usuario a
ambos lados, dicho protocolo es el Q.922. Q.922 es una nueva versión del LAPD (link access procedure,
channel D; I.441/Q.921). Sólo las funciones básicas del Q.922 son usadas por frame relay. Éstas son:
- Delimitación de tramas, alineación y transparencia.
- Multiplexación/ demultiplexación de las tramas usando el campo de dirección.
- Inspección de la trama para asegurar que exista un número entero de octetos antes de la inserción
de bits “0” (relleno).
- Inspección de la trama para asegurar que no es demasiado corta ni demasiado larga.
- Detección de errores de transmisión.
- Funciones de control de congestión.
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30. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
Las funciones básicas de Q.922 en el plano U constituyen una subcapa del nivel de enlace. Ésta provee el
servicio portador de transferencia de tramas del nivel de enlace de un suscriptor a otro sin control de
flujo o errores. Por encima de esto el usuario puede escoger seleccionar funciones adicionales de
extremo a extremo en el nivel de enlace o en el nivel de red, pero esto no es parte del servicio de ISDN.
Basado en las funciones básicas frame relay es un servicio de nivel de enlace orientado a conexión con las
siguientes propiedades:
1. Preservación del orden de transferencia de tramas de un extremo de la red a otro.
2. No duplicación de tramas.
3. Muy pequeña probabilidad de pérdida de tramas.
Fig III.2 Arquitectura de Protocolos Frame Relay.
Q.922 es un protocolo que debe ser usado aunque se pueden usar también otros protocolos estándar o de
propietario. Se requieren condiciones adicionales en los terminales, dependiendo del control de congestión
y requerimientos de rendimiento usados. Un mecanismo para satisfacer los requerimientos de control de
congestión es que el terminal implemente un algoritmo de ventanas deslizantes.
Pueden ser necesarias funciones adicionales para monitoreo y obligación de rendimiento
En el plano de control Q.922 provee un servicio de control de enlace de datos con control de errores y
de flujo, para la entrega de mensajes de control de llamada (I.451/Q.931).
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31. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
Como se puede ver esta arquitectura reduce al mínimo indispensable la cantidad de trabajo a realizar
por la red. Los datos de usuario se transmiten virtualmente en tramas sin ningún procesamiento por parte
de los nodos intermedios, aparte del chequeo de errores y del enrutamiento basado en el número de
conexión. Una trama errónea simplemente se desecha, dejando a los protocolos de niveles superiores la
recuperación de errores.
El protocolo de control de llamada implica el intercambio de mensajes entre el usuario y un manejador
de tramas sobre una conexión ya creada. Estos mensajes son transmitidos en una de dos formas:
1. Caso A: los mensajes se transmiten en tramas frame relay sobre el mismo canal (B o H) como
conexión frame relay, usando la misma estructura de trama, con un DLCI=0.
2. Caso B: los mensajes se transmiten en tramas LAPD con SAPI=0 sobre el canal D.
En cualquier caso el grupo de mensajes es un subconjunto de los usados en I.451/Q.931. Para frame relay,
sin embargo, estos mensajes se usan para establecer y manejar conexiones frame relay lógicas en lugar de
circuitos. De acuerdo con esto algunos de los parámetros usados para el control de llamadas frame relay
difieren de los usados por I.451/Q.931, el cual tiene una serie de funciones como son:
- 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.
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32. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
El cual emplea una serie de mensajes para manipular las señalizaciones como 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 número 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.
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.
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33. MODO DE TRANSMISIÓN ASÍNCRONA
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.
Las que son implementadas por protocolos que deben proveerse según las recomendaciones y I.430 o I.431.
El Forum Frame Relay decidió adoptar como soluciones para el nivel uno, las interfases físicas ya normalizadas
por la UIT. No obstante, debe señalarse que no existe ninguna limitación para utilizar cualquier otro estándar
siempre y cuando los equipos a interconectar en ambos extremos lo soporten.
Las interfases más comúnmente empleadas son: V.35, X.21 y G.703.
EN RESUMEN
Q.922 es un protocolo que debe ser usado aunque se pueden usar también otros protocolos
standards o de propietario. Se requieren condiciones adicionales en los terminales, dependiendo
del control de congestión y requerimientos de rendimiento usados. Un mecanismo para satisfacer
los requerimientos de control de congestión es que el terminal implemente un algoritmo de
ventanas deslizantes.
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