La interfaz U o punto de referencia U es una Interfaz de Tarifa Básica (BRI) en el bucle local de una Red Digital de Servicios Integrados (RDSI), que conecta el terminador de red (NT1/2) en las instalaciones del cliente a la terminación de línea (LT) en la central local del operador , es decir, que proporciona la conexión desde el abonado hasta la oficina central. [1]
A diferencia de las interfaces ISDN S/T, la interfaz U no fue originalmente definida eléctricamente por las especificaciones ISDN de la UIT, sino que su implementación quedó en manos de los operadores de red, aunque la UIT ha emitido las recomendaciones G.960 y G.961 para formalizar los estándares adoptados en Estados Unidos y la UE. [2]
En EE. UU., la interfaz U está definida originalmente por la especificación ANSI T1.601 como una conexión de 2 cables que utiliza codificación de línea 2B1Q. [3] No es tan sensible a la distancia como la interfaz S o la interfaz T y puede operar a distancias de hasta 18,000 pies. [4] Normalmente, la interfaz U no se conecta a un equipo terminal (que normalmente tiene una interfaz S/T) sino a un NT1 o NT2 (terminador de red tipo 1 o 2).
Un NT1 es un dispositivo discreto que convierte la interfaz U en una interfaz S/T, que luego se conecta a un equipo terminal (TE) que tiene una interfaz S/T. Sin embargo, algunos dispositivos TE integran un NT1 y, por lo tanto, tienen una interfaz U directa adecuada para la conexión directa al bucle. [5]
Un NT2 es un dispositivo de conmutación local más sofisticado, como un PBX, que puede convertir la señal a un formato diferente o transmitirla como S/T al equipo terminal. [6]
En Estados Unidos, el NT1 es un equipo en las instalaciones del cliente (CPE) que el usuario compra y mantiene, lo que convierte a la interfaz U en una interfaz usuario-red (UNI). [2] La variante americana está especificada por ANSI T1.601. [7] [2]
En Europa, el NT1 pertenece al operador de red, por lo que el usuario no tiene acceso directo a la interfaz U. [2] La variante europea está especificada por el Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI) en la recomendación ETR 080. [8] [2] El ITU-T ha emitido las recomendaciones G.960 y G.961 con alcance mundial, abarcando ambas las variantes europea y americana de la interfaz U.
Como todas las demás interfaces de velocidad básica RDSI, la interfaz U transporta dos canales B (portador) a 64 kbit/s y un canal D (datos) a 16 kbit/s para una velocidad de bits combinada de 144 kbit/s (2B+D).
Mientras que en una interfaz de cuatro hilos como las interfaces ISDN S y T hay un par de hilos disponible para cada dirección de transmisión, una interfaz de dos hilos necesita implementar ambas direcciones en un único par de hilos. Para ello, la recomendación ITU-T G.961 especifica dos tecnologías de transmisión dúplex para la interfaz RDSI U, cualquiera de las cuales se utilizará: cancelación de eco (ECH) y compresión de tiempo múltiplex (TCM). [9]
Cuando un transmisor aplica una señal al par de cables, partes de la señal se reflejarán como resultado del equilibrio imperfecto del híbrido y debido a discontinuidades de impedancia en la línea. [9] Estas reflexiones regresan al transmisor como un eco y son indistinguibles de una señal transmitida en el otro extremo. En el esquema de cancelación de eco (ECH), el transmisor simula localmente el eco que espera recibir y lo resta de la señal recibida. [9]
El método dúplex Time Compression Multiplex (TCM), también conocido como "modo ráfaga", resuelve indirectamente el problema del eco. [9] La línea funciona a una velocidad de al menos el doble de la velocidad de la señal y ambos extremos de la línea se turnan para transmitir, en forma dúplex por división de tiempo . [9]
ITU-T G.961 especifica sistemas de cuatro líneas para la interfaz ISDN U: MMS43 , 2B1Q , TCM y SU32. [9] Todos los sistemas de línea, excepto TCM, utilizan cancelación de eco para funcionamiento dúplex. [9] El estándar americano ANSI T1.601 especifica el sistema de línea 2B1Q, la recomendación europea ETSI TR 080 especifica 2B1Q y MMS43. [2]
El Código de Estado de Monitoreo Modificado que asigna 4 bits a 3 símbolos ternarios (MMS43), también conocido como 4B3T (cuatro binarios, tres ternarios), es un sistema de líneas utilizado en Europa y en otras partes del mundo. 4B3T es un "código de bloque" que utiliza estados de retorno a cero en la línea. 4B3T convierte cada grupo de 4 bits de datos en 3 estados de señal de línea "ternarios" (3 símbolos). Las técnicas de cancelación de eco permiten el funcionamiento full-duplex en la línea.
MMS43 se define en el Apéndice I de G.961, [9] Anexo B de ETR 080, [8] y otros estándares nacionales, como el 1TR220 de Alemania. 4B3T se puede transmitir de forma fiable hasta4,2 kilómetros másCable de 0,4 mm o hasta8,2 kilómetros másCable de 0,6 mm . Se presenta a la línea una impedancia de terminación interna de 150 ohmios en cada extremo de la interfaz U.
Una trama de 1 ms que transporta 144 bits de datos 2B+D se asigna a 108 símbolos ternarios. [9] Estos símbolos están codificados, con diferentes códigos de codificación para las dos direcciones de transmisión, para reducir la correlación entre la señal transmitida y recibida. [9] A esta trama, se agregan un preámbulo de 11 símbolos y un símbolo del canal CL , lo que produce un tamaño de trama de 120 símbolos ternarios y una velocidad de símbolo de 120 kilobaudios . [9] El canal C L se utiliza para solicitar la activación o desactivación de un loopback ya sea en la NT1 o en un regenerador de línea. [9]
En la codificación 4B3T, se presentan tres estados en la línea: un pulso positivo (+), un pulso negativo (-) o un estado cero (sin pulso: 0). Una analogía aquí es que la operación es similar a B8ZS o HDB3 en sistemas T1/E1, excepto que hay una ganancia real en la velocidad de información al codificar 2 4 =16 posibles estados binarios en uno de 3 3 =27 estados ternarios. Esta redundancia adicional se utiliza para generar una señal de polarización CC cero. [9]
Un requisito para la transmisión de línea es que no debe haber acumulación de CC en la línea, por lo que se monitorea la acumulación de CC acumulada y las palabras de código se eligen en consecuencia. De las 16 palabras de información binaria, algunas siempre se asignan a una palabra de código libre (ternario) de componente DC, mientras que otras se pueden asignar a una de dos palabras de código, una con un componente DC positivo y la otra con un componente DC negativo. [9] En el último caso, el transmisor elige si desea enviar la palabra de código con componente de CC negativo o positivo en función del desplazamiento de CC acumulado. [9]
La codificación 2B1Q es el estándar utilizado en Norteamérica, Italia y Suiza. 2B1Q significa que dos bits se combinan para formar un único estado de línea cuaternaria ( símbolo ). 2B1Q combina dos bits a la vez para ser representados por uno de los cuatro niveles de señal en la línea. Las técnicas de cancelación de eco permiten el funcionamiento full-duplex en la línea.
La codificación 2B1Q se define en el Apéndice II de G.961, [9] ANSI T1.601, [7] y el Anexo A de ETR 080. [8] Puede operar a distancias de hasta aproximadamente 18,000 pies (5,5 km ) con pérdida de hasta 42 dB . Se presenta a la línea una impedancia de terminación interna de 135 ohmios en cada extremo de la interfaz U.
Una trama de 1,5 ms que transporta 216 bits codificados de datos 2B+D se asigna a 108 símbolos cuaternarios. [9] A esta trama, se agregan un preámbulo de 9 símbolos y 3 símbolos del canal C L , lo que produce un tamaño de trama de 120 símbolos cuaternarios y una velocidad de símbolo de 80 kilobaudios. [9] El canal C L se utiliza para la comunicación entre LT y NT1, una verificación de redundancia cíclica (CRC) de 12 bits y varias otras funciones de capa física. [9] El CRC cubre una multitrama de 12 ms (tramas de 8 × 1,5 ms). [9]
El sistema de línea TCM/AMI ISDN, también conocido como TCM-ISDN, es utilizado por Nippon Telegraph and Telephone en su servicio "INS-Net 64". [10]
El Apéndice III de G.961 especifica un sistema de línea basado en el método dúplex de compresión de tiempo múltiplex (TCM) y un código de línea de inversión de marca alternativa (AMI). [9] El código de línea AMI asigna un bit de entrada a un símbolo ternario. [9] Al igual que con MMS43, el símbolo ternario puede ser un voltaje positivo (+), cero (0) o negativo (-). [9] Un bit 0 está representado por un voltaje cero, mientras que un bit 1 está representado alternativamente por un voltaje positivo y negativo, lo que da como resultado una señal libre de polarización de CC. [9] En un intervalo de 2,5 ms, cada lado puede enviar una trama de 1,178 ms que representa 360 bits de datos 2B+D. [9] A los datos 2B+D, se agrega un preámbulo de 8 bits, 8 bits del canal C L , así como un bit de paridad, lo que produce un tamaño de trama de 377 bits y una velocidad en baudios de 320 kilobaudios. [9] El canal C L se utiliza para operaciones y mantenimiento, además de transmitir un CRC de 12 bits que cubre 4 tramas. [9]
El Apéndice IV de G.961 especifica un sistema de línea basado en cancelación de eco y un código de línea sustitucional 3B2T (SU32), que asigna tres bits a 2 símbolos ternarios. [9] Al igual que con MMS43 y AMI, el símbolo ternario puede ser un voltaje positivo (+), cero (0) o negativo (-). [9] El mapeo de 2 3 =8 a 3 2 =9 símbolos deja un símbolo sin usar. [9] Cuando dos palabras de información (binarias) de entrada posteriores son idénticas, la palabra de código (ternario) se sustituye por la palabra de código no utilizada. [9] Una trama de 0,75 ms que transporta 108 bits de datos 2B+D se asigna a 72 símbolos ternarios. [9] A esta trama, se agregan un preámbulo de 6 símbolos, un símbolo CRC y 2 símbolos del canal C L , lo que produce un tamaño de trama de 81 símbolos ternarios y una velocidad de símbolo de 108 kilobaudios. [9] El canal C L se utiliza para funciones de supervisión y mantenimiento entre LT y NT1. [9] El CRC de 15 bits cubre 16 fotogramas. [9]
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