La interfaz U o punto de referencia U es una interfaz de velocidad básica (BRI) en el bucle local de una red digital de servicios integrados (ISDN), 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, proporciona la conexión del abonado a la oficina central. [1]
A diferencia de las interfaces S/T de ISDN, la interfaz U no fue definida originalmente de forma eléctrica por las especificaciones ISDN de la UIT, sino que se dejó en manos de los operadores de red su implementación, aunque la UIT ha emitido las recomendaciones G.960 y G.961 para formalizar los estándares adoptados en los EE. UU. y la UE. [2]
En los EE. UU., la interfaz U se define originalmente en 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 funcionar 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 entregarla como S/T a un equipo terminal. [6]
En Estados Unidos, el NT1 es un equipo en las instalaciones del cliente (CPE) que es adquirido y mantenido por el usuario, lo que hace que la interfaz U sea una interfaz de usuario-red (UNI). [2] La variante estadounidense 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] La UIT-T ha emitido las recomendaciones G.960 y G.961 con alcance mundial, que abarcan las variantes europea y americana de la interfaz U.
Al igual que todas las demás interfaces de velocidad básica ISDN, la interfaz U transporta dos canales B (portadores) 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 G.961 de la UIT-T especifica dos tecnologías de transmisión dúplex para la interfaz ISDN U, cualquiera de las cuales se utilizará: cancelación de eco (ECH) y multiplexación por compresión de tiempo (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 las discontinuidades de impedancia en la línea. [9] Estas reflexiones regresan al transmisor como un eco y son indistinguibles de una señal transmitida en el extremo lejano. 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 de multiplexación por compresión de tiempo (TCM), también conocido como "modo ráfaga", resuelve el problema del eco de forma indirecta. [9] La línea funciona a una velocidad al menos dos veces la velocidad de la señal y ambos extremos de la línea se turnan para transmitir, en modo dúplex por división de tiempo . [9]
La norma ITU-T G.961 especifica cuatro sistemas de línea para la interfaz U de ISDN: MMS43 , 2B1Q , TCM y SU32. [9] Todos los sistemas de línea excepto TCM utilizan cancelación de eco para el funcionamiento dúplex. [9] La norma estadounidense 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 línea 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 en dúplex completo en la línea.
MMS43 se define en el Apéndice I de G.961, [9] Anexo B de ETR 080, [8] y otras normas nacionales, como 1TR220 de Alemania. 4B3T se puede transmitir de manera confiable a hasta4,2 km másCable de 0,4 mm o hasta8,2 km másCable de 0,6 mm . Se presenta una impedancia de terminación interna de 150 ohmios a la línea en cada extremo de la interfaz U.
Una trama de 1 ms que lleva 144 bits de datos 2B+D se asigna a 108 símbolos ternarios. [9] Estos símbolos se codifican con diferentes códigos de codificación para las dos direcciones de transmisión, con el fin de reducir la correlación entre la señal transmitida y la recibida. [9] A esta trama se le añade un preámbulo de 11 símbolos y un símbolo del canal CL , lo que da como resultado un tamaño de trama de 120 símbolos ternarios y una velocidad de símbolos de 120 kilobaudios . [9] El canal CL se utiliza para solicitar la activación o desactivación de un bucle invertido en el NT1 o en un regenerador de línea. [9]
En la codificación 4B3T, hay tres estados presentados en la línea: un pulso positivo (+), un pulso negativo (-) o un estado cero (sin pulso: 0). Una analogía aquí es que el funcionamiento es similar al de B8ZS o HDB3 en sistemas T1/E1, excepto que hay una ganancia real en la tasa de información al codificar 2 4 = 16 estados binarios posibles en uno de 3 3 = 27 estados ternarios. Esta redundancia adicional se utiliza para generar una señal de polarización de CC cero. [9]
Un requisito para la transmisión en línea es que no debe haber acumulación de CC en la línea, por lo que se monitorea la acumulación de CC 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 de componente de CC (ternaria), mientras que otras se pueden asignar a una de dos palabras de código, una con un componente de CC positivo y la otra con un componente de CC negativo. [9] En el último caso, el transmisor elige si envía la palabra de código con un componente de CC negativo o positivo en función del desplazamiento de CC acumulado. [9]
La codificación 2B1Q es el estándar utilizado en América del Norte, Italia y Suiza. 2B1Q significa que se combinan dos bits para formar un único estado de línea cuaternario ( 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 en dúplex completo 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 una pérdida de hasta 42 dB . Se presenta una impedancia de terminación interna de 135 ohmios a la línea en cada extremo de la interfaz U.
Una trama de 1,5 ms que lleva 216 bits codificados de datos 2B+D se asigna a 108 símbolos cuaternarios. [9] A esta trama, se le añaden un preámbulo de 9 símbolos y 3 símbolos del canal CL , lo que produce un tamaño de trama de 120 símbolos cuaternarios y una velocidad de símbolos de 80 kilobaudios. [9] El canal CL se utiliza para la comunicación entre LT y NT1, una comprobación de redundancia cíclica (CRC) de 12 bits y varias otras funciones de capa física. [9] La 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 Multiplexación por Compresión de Tiempo (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 se representa por un voltaje cero, mientras que un bit 1 se representa 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 agregan un preámbulo de 8 bits, 8 bits del canal CL , 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 CL 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] La asignación de 2 3 = 8 a 3 2 = 9 símbolos deja un símbolo sin usar. [9] Cuando dos palabras de información de entrada (binarias) posteriores son idénticas, la palabra de código (ternaria) se sustituye por la palabra de código sin usar. [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 le añaden un preámbulo de 6 símbolos, un símbolo CRC y 2 símbolos del canal CL , lo que produce un tamaño de trama de 81 símbolos ternarios y una velocidad de símbolos de 108 kilobaudios. [9] El canal CL se utiliza para funciones de supervisión y mantenimiento entre LT y NT1. [9] El CRC de 15 bits cubre 16 tramas. [9]
Este artículo incorpora material de dominio público de la Norma Federal 1037C. Administración de Servicios Generales . Archivado desde el original el 22 de enero de 2022.