Technika ISDN w sieciach
Technika ISDN w sieciach
dostępowych
dostępowych
opr. M. Pawlaczyk
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Cyfrowa sieć z integracją usług ISDN
I. 600
Zasady
utrzymania
I. 200
Usługi
I. 500
I. 100 Zasady ogólne.
Współpraca
Terminologia.
z innymi
I. 300
Organizacja zaleceń
sieciami
Aspekty
sieciowe i
funkcje
I. 400
Styk użytkownika
z sieciÄ…
2011-03-18 Wykład 4 2
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Rodzaje styków użytkownika z siecią
sieć ISDN
styk
styk
szerokopasmowy
styk podstawowy
pierwotnogrupowy
rzędu 100 kb/s rzędu 100 Mb/s
rzędu 2 Mb/s
szybkie telefaksy
terminale do wolnej terminale wideofoniczne
transmisji danych
terminale do transmisji
terminale do transmisji
obrazów wolnozmiennych
komputery osobiste obrazów ruchomych
sieci lokalne
telefony cyfrowe terminale multimedialne
centrale PABX
telefaksy
2011-03-18 Wykład 4 3
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Interfejsdostępu tofizyczne połączenie użytkownikaz siecią.
Obejmuje kanały B i D.
Standard ISDN definiuje dwa interfejsy:
podstawowy  BRI (Basic RateInerface, BasicAccess),
pierwotnogrupowy  PRI (Primary Rate Interface, Primary
RateAccess).
Interfejs Struktura Przepustowość Prędkość danych użytkownika
BRI 2B +D (16) 192 kb/s (2x64+16) kb/s
PRI 30B + D (64) 2,048 Mb/s (30x64+64) kb/s
2011-03-18 Wykład 4 4
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Kanały w sieci ISDN
Kanał B
Kanał B ma przepływność 64 kb/s, pracuje w trybie dupleksowym
umożliwiając transmisję pomiędzy dwoma użytkownikami przez styk S, T i U
bez żadnych ograniczeń cyfrowego sygnału mowy (z modulacją PCM 64
kb/s) oraz strumienia danych z terminali o szybkościach mniejszych lub
równych 64 kb/s.
Strumienie te mogą być w przesyłane indywidualnym kanale B lub kilka
strumieni multipleksuje się w jeden kanał B.
Wdostępie BRI, oba kanały B mogą być wykorzystywane jednocześnie i
niezależnie odsiebie wjednymlub wróżnych połączeniach.
Można w jednym kanale transmitować mowę a w drugim np. obraz
wolnozmienny.
Dwa kanały B z dwóch oddzielnych styków mogą być połączone między sobą
z wykorzystaniem komutacji kanałów lub pakietów.
2011-03-18 Wykład 4 5
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Kanał D
Kanały D o przepływności 16 kb/s lub 64 kb/s
pracujÄ… w trybie dupleksowym.
Ich główne zadanie to przenoszenie informacji
sygnalizacyjnych i sterujÄ…cych.
W chwili gdy kanał D nie jest wykorzystywany do
przesyłania sygnalizacji, może służyć do
przenoszenia wolnej transmisji danych w trybie
komutacji pakietów lub teleakcji.
2011-03-18 Wykład 4 6
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Kanały H
Zaprojektowano w celu przenoszenia informacji sięgających
Mb/s. Przykładem zastosowania jest przesyłanie obrazów
wizyjnych i fonicznych dla TV, telekonferencja, szybka
TD, grafika o wysokiej rozdzielczości.
Kanał Przepływność Wielokrotność Wielokrotność kanału
kb/s kanału B H0
H0 384 6 1
384 6 1
H11 1 536 24 4
1 536 24 4
H12 1 920 30 5
1 920 30 5
2011-03-18 Wykład 4 7
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Model dostępu użytkownika do sieci ISDN
(konfiguracja okablowania)
2011-03-18 Wykład 4 8
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Urządzenia LT/ET i NT2/NT1 wybiera operator i sposób ich
działania na styku U jest dla użytkownika nie istotny.
2011-03-18 Wykład 4 9
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Styk S/T
W przypadku braku funkcji komutacji i koncentracji styki S i
T stają się tożsame - taki styk oznacza się przez S/T
S S/T
T
TE1 NT2 NT1 TE1 NT1
TE1
TE1
Każdy ze styków S,T i S/T może być typu BRI lub PRI.
Najczęściej spotykane kombinacje:
" abonent domowy: S/T = BRI,
" mała centrala abonencka: T=BRI, S=BRI,
" większa centrala abonencka : T=PRI, S=BRI.
2011-03-18 Wykład 4 10
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
2011-03-18 Wykład 4 11
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sygnalizacja abonencka w Å‚Ä…czu cyfrowym
" Sygnalizacja DSS1 :
 sygnalizacja scentralizowana we wspólnym kanale (CCS),
 dane przesyłane w kanale D,
 system sygnalizacji o strukturze warstwowym:
" warstwa 1  fizyczna,
" warstwa 2  Å‚Ä…cza danych,
" warstwa 3 - sieci
Wiadomość
sygnalizacyjna Ramka
warstwa 3
transportowa
Ramka fizyczna
warstwa 2
warstwa 1
2011-03-18 Wykład 4 12
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Związki między jednostkami danych protokołów
DSS1
Odnośnik składniki informacyjne
połączenia
TYP
wiadomość warstwy 3
FSC
F C dane F
ramka warstwy 2
SAPI TEI
....D........D........D........D........D........D........D..
bity w kanale D
2011-03-18 Wykład 4 13
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Warstwa 1
Warstwa 2
Warstwa 3
Warstwa fizyczna
" Zadaniem warstwy 1 jest transmisja sygnału (ciągu bitów).
Standaryzacji podlegajÄ… :
 parametry elektryczne i mechaniczne medium: konfiguracja
okablowania, kod transmisyjny, zasilanie urządzeń, złącza;
 sposób wykorzystania medium: zasady zwielokrotnienia,
procedury dostępu do kanałów;
 procedury aktywacji/dezaktywacji styku.
" Styki S/T i U różnią się m.in. kodami transmisyjnymi, zasadami
zwielokrotnienia, szybkością transmisji, procedurami aktywacji
i dezaktywacji styku.
2011-03-18 Wykład 4 14
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Zasilanie terminali na styku S
TE NT
c
d
-
+
40V
e
- +
f
Zasilanie
normalne
max. 1W
Zasilanie
ograniczone
3
max. 420mW
4
5
6
Wtyk/gniazdo RJ45
2011-03-18 15
Wykład 4
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Zasilanie TE
ograniczone
normalne
Krótka magistrala pasywna
TR
TR
TE
2011-03-18 Wykład 4 16
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Wydłużona magistrala pasywna
max. 8
2011-03-18 Wykład 4 17
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Połączenie punkt-punkt
2011-03-18 Wykład 4 18
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Styk S / T
S/T U
do
NT1
centrali
" Szybkość transmisji na styku S : 192 kbit/s
2 x 64 kbit/s + 16 kbit/s + 48 kbit/s
TE1
2 kanały B kanał D bity synchronizacji ramki,
kasowania składowej stałej,
dodatkowy kanał utrzymaniowy;
" styk 4  przewodowy,
" rozdzielone kierunki transmisji,
" kod transmisyjny: zmodyfikowany kod AMI,
2011-03-18 Wykład 4 19
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Kod transmisyjny AMI
1 1 0 0 1 1 0 1 0 1
+750mV
-750mV
Zmodyfikowany kod AMI
0 1 0 0 1 1 0 1 0 1
+750mV
-750mV
Naruszenie reguły kodowania AMI
2011-03-18 Wykład 4 20
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Ramki warstwy fizycznej
(struktura zwielokrotnienia)
ramka : 48 bitów, 250 źs
pierwszy transmitowany bit ramki ostatni bit ramki
NT TE B1 E D B2 E D B1 E D B2 E D
TE NT B1 D B2 D B1 D B2 D
bit: 5,2us
opóz
nienie (2 bity = 10,4us)
bity służbowe: bity ramkujące,
zerujące składową stałą,
aktywacji, synchronizujÄ…ce
multiramkÄ™ , itd..
2011-03-18 Wykład 4 21
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Styk U
Najczęściej wykorzystywany do podłączenia abonentów sieci publicznej.
Styk 2-przewodowy z nierozdzielonymi kierunkami transmisji.
" Szybkość transmisji na styku U : 160 kbit/s (lub 192 kbit/s)
2 x 64 kbit/s + 16 kbit/s + 16 kbit/s (lub 48 kbit/s)
bity umożliwiające odtwarzanie w bloku
2 kanały B kanał D
NT synchronizacji blokowej, dodatkowy
kanał utrzymaniowy;
W celu zapewnienia dwukierunkowej transmisji cyfrowej wykorzystuje się jedną z dwóch
metod:
" metoda  ping  pong (styk Up) polegająca na czasowym rozdzieleniu kierunków
transmisji;
wymaga szybkości transmisji co najmniej 320 kbit/s;
maksymalna długość łącza  ok. 3 km;
" metoda kompensacji echa (Uk) polegająca na równoczesnej transmisji w obu
kierunkach z wykorzystaniem układów rozgałęz
nych w wyposażeniu bloków NT i LT;
najczęściej wykorzystuje się kod transmisyjny 2B1Q ( również 4B3T);
maksymalna długość łącza ok. 8 km.
2011-03-18 Wykład 4 22
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Zasada transmisji dwukierunkowej z podziałem czasu
(ping-pong)
NT LT
nadajnik
odbiornik
Å‚Ä…cze
abonenckie
odbiornik
nadajnik
Przy dwukrotnie większej
T1 T4
prędkości bitowej strumień
danych transmitowany jest raz
t4
t1
t
w jednym, raz w drugim
kierunku.
T4
Mimo naprzemiennej pracy,
abonenci odczuwajÄ… jÄ… jako
t2 t3
t
pracÄ™ dupleksowÄ….
2011-03-18 Wykład 4 23
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Zasada transmisji dwukierunkowej z kasowaniem echa
NT LT
nadajnik
+ odbiornik
+
Å‚Ä…cze
abonenckie
filtr rozgałęz
rozgałęz
filtr
adapt. nik nik adapt.
odbiornik +
nadajnik
+
2011-03-18 Wykład 4 24
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Metoda  kompensacji echa , przy wykorzystaniu układu
rozgałęz
nego , umożliwia transmisję w obu kierunkach.
Nieidealność rozgałęz
nika i niejednorodność linii powodują
powstawanie odbić. W efekcie tego do odbiornika trafia
zarówno sygnał użyteczny jak i echo przedostające się z
własnego nadajnika.
Idea metody polega na odejmowaniu od odbieranego sygnału
jego części pochodzącej z własnego nadajnika. Uzyskuje się
tu dwukrotnie większy zasięg niż w metodzie poprzedniej.
2011-03-18 Wykład 4 25
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Kod transmisyjny 2B1Q
1-szy bit 2-gi bit Symbol Napięcie
(znak) (waga) (V)
1 0 +3 2,5
1 1 +1 0,833
Poziom
0 1 -1 -0,833
sygnału
01 10 00 11 01 11 10
0 0 -3 -2,5
+3
+1
t
Szybkość transmisji
-1
redukowana jest o 50 %.
-3
2011-03-18 Wykład 4 26
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Ramka transmisyjna 2B1Q
12 x (2B + D)
SW M
Słowo synchronizacji 12 grup kanałów (2B+D) Sekwencja kontrolna
(9 symboli 18 bitów) (108 symboli 216 bitów) (3symbole 6 bitów)
+3+3-3-3-3-3+3-3+3+3
Ramka w Bity M
wieloramce
M1.. ..M4 M5 M6
Multiramka składa się z 8 ramek
1 M1.. ..M4 1 1
W 1-szej ramce wieloramki zamiast SW
2 M1.. ..M4 1 febe
nadawane jest ISW (odwrotne słowo
3 M1.. ..M4 CK1 CK2
synchronizacji)  3-3+3+3+3+3-3+3-3-3
4 M1.. ..M4 CK3 CK4
5 M1.. ..M4 CK5 CK6
febe  bit błędu bloku na odległym
końcu (wskazanie błędów odebranych
6 M1.. ..M4 CK7 CK8
na odległym końcu)
7 M1.. ..M4 CK9 CK10
febe = 0 błąd
8 M1.. ..M4 CK11 CK12
febe = 1 brak błędu
CK1 do CK12  bity kontrolne (CRC12)
2011-03-18 Wykład 4 27
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Kod transmisyjny 4B3T
(MMS43 Modified Monitoring State 4B3T)
Grupa 4 cyfr binarnych zamieniana jest na grupÄ™ trzech symboli : +, - , 0
S1 S1 S2 S2 S3 S4 S3
0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 0
- + 0 + + - - 0 + + - + + 0 0 0 0 - - - +
+
0
-
Redukcja szybkości
transmisji  25 %
S1, S2, S3, S4  tabele kodowe
2011-03-18 Wykład 4 28
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Struktura ramki 4B3T
120 symboli / 1 ms
LT NT
T1 (27) T2 (27) T3 (27) T4 (3) M1 T4 (24) SW1 (11)
1T1 27T1
.....
- - - - -
- + + + + +
B2 (8) D(2) B1 (8) B2 (8) D(2)
B1 (8)
36 bitów
NT LT
T4 (24) M2 T5 (3) T6 (21) SW2 (11) T5 (3) T7 (27) T8 (27)
B1 (8) B2 (8) D(2) B1 (8) B2 (8) D(2)
36 bitów
2011-03-18 Wykład 4 29
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
Aktywacja i dezaktywacja Å‚Ä…cza
Urządzenia końcowe w danej chwili nie realizujące połączeń są wyłączone.
Z tego względu warstwa pierwsza musi świadczyć usługi warstwie drugiej
w zakresie aktywacji bÄ…dz
dezaktywacji urzÄ…dzenia.
Włączenie lub wyłączenie urządzenia odbywa się poprzez wymianę
określonego rodzaju sygnałów przez styk S/T. TE mogą być
włączane/wyłączone przez NT1 lub NT2. Wyłączanie/włączanie odbywa się
przez wymianę pomiędzy warstwą pierwszą a drugą, lub pomiędzy
pierwszą a drugą płaszczyzny zarządzającej tzw. prymitywów.
Prymitywy te powodują wymianę sygnałów pomiędzy urządzeniami w
warstwie pierwszej.
SygnaÅ‚y stanowiÄ… protokół warstwy pierwszej INFO 0 ÷INFO 4.
2011-03-18 Wykład 4 30
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sygnały protokołu warstwy pierwszej
Nazwa Sygnał Opis
INFO0 brak jakiegokolwieksygnału na żądanie wyłączenia od NT doTE lub
styku S/T odwrotnie
INFO1 wzór 00111111 w kodzie AMI. żądanie włączenia od TE do NT  brak
Pierwsze zero impuls dodatni, drugi synchronizacji z zegarem sieci
ujemny i sześć jedynek jako brak
sygnału
INFO2 normalna ramka 48 bitowana styku żądanie włączenia od NT do TE lub
S/T. Bity kanałów B, D, E, A są równe wskazaniewłączenia jako odpowiedz
od TE.
zero. Bity N i L zgodnie z regułami Duża liczba zer pozwala na szybką
ramki synchronizacjÄ™ bitowÄ… TE
INFO3 pełna ramka warstwy I wraz z od TE do NT
danymi w kanałachB i D
INFO4 pełna ramka warstwy I wraz z od NT do TE
danymi w kanałachB, D, E i A=1
2011-03-18 Wykład 4 31
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sygnał INFO 1
TE - NT
INFO1  ciągłe nadawanie sygnału (00111111) generowany przez terminal w
kodzie AMI, który żąda nawiązania połączenia, np. w wyniku podniesienia
mikrotelefonu. Pierwsze zero polaryzacja dodatnia, drugie ujemna.
Informuje on NT o konieczności uaktywnienia styku i nie służy celom
synchronizacji
2011-03-18 Wykład 4 32
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sygnał INFO 2
NT - TE
INFO2  sygnał przeznaczony do synchronizacji TE z NT. Jest on wysyłany
z NT po zsynchronizowaniu NT z centralÄ… (po aktywacji styku U).
Struktura ramki jest zgodna z formatem 48 bitowej ramki podstawowej.
Bity B, D, E i A mają wartość logiczną 0. Jest to więc ciąg symboli o
przemiennej fazie wzbogacony o dwa załamania kodowe wyznaczające
początek ramki, ułatwiając tym samym synchronizację TE. Bity N i L
przyjmują wartości zgodne z regułami nadania ramki.
Bit A ma wartość 0 logiczne, co oznacza nieaktywność NT.
2011-03-18 Wykład 4 33
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sygnał INFO 3
TE - NT
INFO3  sygnał generowany przez urządzenie, które nie prowadzi
transmisji. Posiada pełną strukturę ramki podstawowej, przenosi na
swych bitach właściwy stan wszystkich pól informacyjnych i
pomocniczych.
2011-03-18 Wykład 4 34
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Sygnał INFO 4
NT - TE
INFO4  sygnał generowany przez NT po osiągnięciu pełnej synchronizacji
styku S/T.
2011-03-18 Wykład 4 35
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Proces aktywacji: TE  NT
1. Jeśli na danym przekroju nie ma aktualnie transmisji, to linie obu kierunków
(nadawczego i odbiorczego) znajdujÄ… siÄ™ w stanie INFO0, co odpowiada
utrzymaniu wszystkich wyjść w stanie wysokiej impedancji  brak nadawania
sygnału.
2. Terminal, który żąda przeprowadzenia transmisji rozpoczyna wysyłanie do
NT sygnału INFO1.
3. NT rozpoczyna procedurÄ™ uaktywnienia styku U. Gdy osiÄ…gnie
synchronizacjÄ™ z centralÄ… (LT) - NT do TE generujeINFO2.
4. Po zakończeniu synchronizacji TE wysyła INFO3.
5. Po odebraniu dwóch kolejnych ramek od TE żądającego aktywacji, NT
generuje INFO4.
Sygnały INFO3 i INFO4 są wytwarzane przez cały czas aktywności styku S/T.
2011-03-18 Wykład 4 36
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Procedura aktywacji styku S
TE NT
Stan spoczynku INFO0
Stan spoczynku
Żądanie nawiązania
INFO1
połączenia zgłoszone
Uruchomienie procesu
przez abonenta
uaktywniania styku U
INFO2
Synchronizacja
zegara TE z INFO2
INFO3
Rozpoznanie INFO3
INFO4
2011-03-18 Wykład 4 37
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Procedura aktywacji styku U
NT LT
SN0 SL0
Stan spoczynku
Stan spoczynku
Żądanie nawiązania
TN
połączenia
SN1
Test i dobór nastaw Test i dobór nastaw
SN2
kompensatora echa w NT kompensatora echa w LT
SL1
SL2
Test i dobór nastaw
SN2
Test i dobór nastaw
korektora w LT
korektora w NT oraz
SN3
synchronizacja ramek
SL3
2011-03-18 Wykład 4 38
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Mechanizm wielodostępudo kanału D
Umożliwia urządzeniomstwierdzenie zajętości kanału oraz
wykrycie ewentualnych kolizji. Do poprawnej pracy
mechanizmuwielodostępu niezbędne są bity E ramki od NT,
których zadaniem jest retransmisja do terminala danych,
które NTodbierakanałem D.
Terminal rozpoczyna nadawanie wkanale Dpo wykryciu w
nim8 kolejnychjedynek(kryteriumwolnegokanału).
Terminal nadający aktualne dane do kanału D śledzi
informacjÄ™ transmitowanÄ… w kanale E i sprawdza, czy
pokrywa się z informacją ostatnio wysłaną. Jeśli test jest
negatywny, oznacza wystÄ…pienie kolizji i urzÄ…dzenie
przerywawysyłaniedanych.
Terminal, któryskończył nadawanie do kanału D przechodzi
wstanwysokiej impedancji (wysyłasame jedynki).
2011-03-18 Wykład 4 39
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
Priorytety terminali
" Są dwie klasy priorytetów i w każdej klasie dwa poziomy
priorytetów:
" KLASA HIGH POZIOM high (8 jedynek), low(9),
" LOW high (10), low(11).
" KLASA urządzenia może zostać przypisana użytkownikowi
(przy instalacji lub programowo), przyporzÄ…dkowanie
POZIOMUjest wewnętrzną funkcją sieci.
" Wobrębie poziomu priorytetu występuje rotacja  urządzenie
spada poziom niżej, jeśli przeprowadziło transmisję. Kolejne
urządzenie po zliczeniu odpowiedniej liczby jedynek, może
przejść do poziomu wyżej lub od razu zacząć transmitować
swojÄ… ramkÄ™.
2011-03-18 Wykład 4 40
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
2011-03-18 Wykład 4 41
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com