Interfaces para sistemas de comunicação de dados.

Parte 2: Interfaces da série x

As recomendações da série X do CCITT aplicam-se às interfaces entre o equipamento terminal de dados (ETD e o equipamento de comunicação de dados (ECD) como mostrado na figura 1.
A interface incorpora todos os sinais necessários para conectar e desconectar um circuito de dados e para transferir os sinais de dados recebidos e transmitidos. Comparada as interfaces da série V, descritas anteriormente, as interfaces da série X requerem uma quantidade menor de interconexões.

1. Funções da interface

Antes de ex aminarmos as interfaces em maiores detalhes, é necessário uma pequena introdução a respeito de suas propriedades físicas e funcionais. As propriedades físicas são determinadas por:
- circuitos para transmissão/recepção de dados, sinais de controle e indicação e circuitos de relógio. Todos eles são providos pelo ECD.
- as características elétricas, isto é níveis de tensão, thresholds, formas do sinal e comprimentos do circuito.
- conexões mecânicas, isto é, tipo de conector e configuração dos pinos.

As propriedades funcionas são comandadas pelos procedimentos usados para controlar o estabelecimento e a liberação das conexões, o que inclui:
- combinação lógica dos vários sinais da interface e seu inter-relacionamento no tempo.
Outra função dos sinais da interface é aquela de limitação de erros conseguida através de testes em loop locais ou na rede, segundo a recomendação CCITT K.150. Para maiores detalhes, referir-se às recomendações CCITT X.20 e X.21.

2. Circuitos de interface definidos pela CCITT X.24

Todos os circuitos de interfaces necessários para redes de comutação por pacotes e da comutação por circuitos são descritos na recomendação CCITT X.24: “Lista de definições para circuitos de interconexão entre equipamento terminal de dados (ETD) e equipamentos de terminação do circuitos de dados (ECD) em redes públicas”. Os circuitos definidos são mostrados na figura 2.

3. Interface para transmissão start-stop X.20

Esta interface entre ETD e ECD destina-se à serviços de transmissão start-stop em redes públicas. Quanto às taxas de transmissão, a recomendação CCITT X.1 lista a seguinte classificação [1]:
Usuário classe 1:
300 bit/s, 11bits/caracter.
isto é, 7 dados + 1 paridade + 1 start + 2 stop bits.
Usuário classe 2:
50 a 200 bit/s, 11 bits/caracter.
isto é, 7 dados + 1 paridade + 1 start + 2 stop bits.
Como visto na figura 3, esta interface é muito simples. Em transmissão start-stop, as conexões são efetuadas e liberadas através das linhas T e R , que também são usados para transferência de dados.
Como alguns ETDs estão ainda equipados com interfaces V.24, acordou-se uma solução temporária na forma da recomendação X.20bis. Isto permite à interface V.24 operar no modo de transmissão start-stop (veja seção 5.1).
As características elétricas para circuitos de interface desbalanceadas são descritas nas seguintes recomendações do CCITT:
No lado do ETD: X.26 (idêntica à V.10); X.27 (V.11), sem resistor de terminação ou V.28 (com algumas restrições) são também possíveis.
No lado do ECD: X.26 (V.10)
Os estados do sinal para X.26 e X.27 tem os seguintes valores físicos:
0 lógico ou ON +0,3 a +6 V
1 lógico ou OFF -0,3 a -6 V
Os valores correspondentes para V.28 são:
0 lógico ou ON +5(+3) a +15V
1 lógico ou OFF -5(-3) a -15V

A especificação X.26 é normalmente usada, pois isto permite a linhas de até 1000 metros operarem em até 1 Kbit/s.
Emprega-se um conector de 15 pinos segundo ISO 4903. A configuração dos pinos é mostrada na figura 3.
A recomendação CCITT X.20 também especifica os procedimentos de controle para uma rede comutada por circuitos (veia figura 4).
A estação requisitante inicia o estabelecimento e a posterior liberação da conexão, e a estação chamada responde aos sinais recebidos.
Os procedimentos de controle estão descritos na figura 5. Os blocos marcados com “IA5” transmitem informação usando o alfabeto internacional número 5, como especificado pela recomendação CCITT X.4 Os caracteres contém um bit start, dois bits stop e paridade par.
Para simplificar, as condições de temporização não foram incluídas ou mencionadas no diagrama. Para detalhes veja a recomendação CCITT X.20.

4. Interface sín crona X.21

Esta interface entre ETD e ECD lei desenvolvida para tráfego síncrono de dados. A figura 6 mostra as linhas da interface. À parte os circuitos T e R, as seguintes linhas adicionais são necessárias:
- circuito S (sinal de temporização) parra sincronizar os sinais de dados.
- circuito C (controle) e I (indicação) para os vários procedimentos de controle.

A recomendação X.21 define as características físicas e as várias funções de controle para estabelecer-se e liberar-se uma conexão.
As características físicas e os procedimentos de controle (explicados abaixo em maiores detalhes) aplicam-se primariamente à redes de dados comutadas por circuito. Apenas as características físicas definidas na recomendação do CCITT aplicam-se a redes de comutação por pacotes. A seção 7 deste artigo dá maiores detalhes.

- A recomendação CCITT X.1 lista a seguinte classificação de usuários e as velocidades de transmissão correspondentes para redes comutadas por circuitos [1]:
3 600 bit/s
4 2400 bit/s
5 4800 bit/s
6 9600 bit/s
7 48 Kbit/s
30 64 Kbit/s
A classificação correspondente para redes de comutação por pacote é [1]:
8 2400 bit/s
9 4800 bit/s
10 9600 bit/s
11 48 Kbit/s
Apenas as características físicas definidas em X.21 aplicam-se à transmissão digital de dados entre circuitos permanentes ou enlaces de satélite a velocidades abaixo de 64 Kbit/s. O limite superior para a taxa de transmissão é dado pela recomendação X.27 (V.10 veja figura 7).
As velocidades recomendadas [2] são múltiplos (n) de 64 Kbit/s, onde n = 2, 4, 8, 12, 24, 30.
Os seguintes requerimentos aplicam-se com respeito as características dos circuitos de interface:
- no lado do ECD: recomendação X.27 (VII).
Resistores de terminação podem não ser usados para taxas de transmissão abaixo de 9600 bit/s. Acima desse valor, o uso de um resistor de aproximadamente 400 ohms é opcional.
- no lado do ETD: recomendação X.27 (V.11) com resistor de terminação opcional para velocidades de até 9600 bit/s. X.26 (V.10) pode ser empregada como alternativa. Acima de 9600 bit/s aplica-se a recomendação X.27 (resistor de terminação opcional). Os níveis de tensão necessários para operar os estados lógicos encontram-se na seção 3 acima. A figura 7 indica os comprimentos de cabos possíveis.
Como mencionado, a recomendação comanda também os procedimentos a serem usados para estabelecer-se e liberar-se uma conexão dentro de uma rede de comutação por circuitos. Em contraste à X.20, a interface X.21 tem um canal transparente disponível durante a fase de transferência de dados de maneira que código e protocolo podem ser escolhidos livremente, p. ex. HDLC (high 1evel data link control). A seqüência dos eventos envolvidos na conexão e na desconexão de um circuito são mostrados na figura 8.

5- Interfaces X.2O bis e X.21 bis para conexão à modems da série V.

Muitos ETDs são ainda equipados com interfaces V.24. Para permitir a integração desses equipamentos às redes públicas de dados as seguintes normas foram desenvolvidas:
- X.20bis para serviços de transmissão start-stop até 300 bit/s.
- X.21bis para operação síncrona.

5.1 Interface X.2Obis.

Esta interface para modems duplex assíncronos da série V é usada por muitos PTTs. O estabelecimento e a liberação de conexões seguem o exemplo delineado na figura 5 mas usando os circuitos de interface especificados na recomendação V.24. O ECD avalia o estado ON/OFF no circuito 108.2 formando os sinais de indicação para o ETD:
107 Data set ready
125 Calling indicator
109 Data channel received line detector
106 Ready for sending
As características elétricas estão descritas na recomendação V.28. Emprega-se um conector de 25 pinos ISO 2110.

5.2 Interfaces X.21bis.

Esta Interface destina-se à redes síncronas de comutação por pacotes ou comutação por circuitos. As características físicas da interface para redes de comutação por ci rcuitos são determinadas pelas seguintes linhas da interface V.24:
108.2 DTE ready
105 Request to send
107 Data set ready
106 Ready for sending
109 Data channel received line detector
Os seguintes circuitos de interface estão envolvidos no procedimento ilustrado na figura 8:
108.2 DTE ready
105 Request to send
107 Data set ready
106 Ready for sending
125 Calling indicator
109 Data channel received line detector
As características elétricas encontram-se na recomendação V.28 para sistemas operando abaixo de 48 Kbit/s. Acima desse valor, usam-se as especificações da recomendação V.35, incluindo o tipo de conector. As condições descritas em V.36 em conjunção com X.26 (V.10) e X.27 (V.11) podem também ser aplicadas.

6- Interface X.22 para multiplex ETD/ ECD.
Várias linhas comutadas por circuito podem ser transmitidas por essa interface usando TDM. Os canais de dados no lado do ETD formam um trem de 48 Kbit/s (conexão à X.21) compreendendo:
5 canais a 9600 bit/s, ou
10 canais a 4800 bit/s, ou
20 canais a 2400 bit/s, ou
80 canais a 600 bit/s,
ou uma distribuição adequada de canais de dados, formando um agregado de 48 Kbit/s. Por ex.: (2 x 9600 + 2 x 4800 + 4 x 2400) bit/s.As definições dadas em X.24 (veja seção 2) aplicam-se aos circuitos da interface, incluindo a linha F (identificação de início de quadro), que transporta um sinal de relógio de 75 Hz. As características elétricas são descritas na recomendação X.27 (V.11) e emprega-se um conector de 15 pinos ISO 4903. As conexões para o circuito F são os pinos 7 (Fa) e 14 (Fb). O sinal multiplexado é transmitido a 64 Kbit/s ao nó da rede ou ao comutador de dados através da linha do usuário.

7- Interface de comunicação X.25
Como mencionado nas seções 2, 4 e 5.2 acim a, essa interface é usada em redes de comutação por pacotes. A recomendação CCITT X.25 define três níveis para o estabelecimento da conexão, transferencia de dados e liberação da conexão:
Nível 1 (nível físico): descreve as características físicas da interface (X.2l, X.21bis). No início do procedimento, ambos os circuitos C e I devem estar em ON para permitir que ocorram as seqüências nos níveis 2 e 3.
Nível 2 (nível de enlace); cobre os procedimentos de controle para os blocos de dados no formato HDLC e os processos de detecção de erros.
Nível 3 (nível de pacote): comanda a transferência de pacotes de dados. com controle sobre o estabelecimento e a desconexão da ligação e do tráfego real de dados.

Referências:
[1] Pense, E.: Schnittstellen zwischen Datenendeinrlchtungen und Datenubertragungseinrichtungen in neuen Datennetzen. Fernmeldepraxis Vol. 57(1980), Nº l pp. 1 - 24.
[2] Baumann, A.: Heer, H. Peter, E: Einbindung des DFS in das Fe rnmeldenetz der DBP. ntz Nachr. -technn. Z.41 (1988) Nº 1, pp. 18 - 23.