-
1
REELE INTEGRATE DE BAND LARG 1. ISDN
1.1. Evoluie ISDN (Integrated Services Digital Network)
reprezint o dezvoltare a reelei telefonice clasice (PSTN) n scopul
de a permite transmisii de sunet, imagine i date, precum i servicii
suplimentare. ISDN-ul a aprut la sfritul anului 1960 fiind denumit
IDN (Integrated Digital Network) de ctre Comitetul Consultativ
pentru Telefonie i Telegrafie (CCITT). Era un standard simplu
pentru transformarea reelei de telefonie n reea digital i
asigurarea compatibilitii diferitelor sisteme digitale de
comunicaie. IDN era conceput ca o reea digital intern cu interfee
reea-utilizator pentru conectarea echipamentului analogic,
gestionat de grupul SSG-D (Special Study Grup D).
n anul 1972 Japonia a propus grupului SSG-D ca reeaua digital s
integreze toate serviciile. Din acel moment IDN a devenit ISDN reea
digital (extins) cu integrarea serviciilor, iar grupul SSG-D s-a
dezvoltat, fiind denumit Study Group XVIII.
Primele recomandri pentru ISDN apar n CCIT Red Book, publicat de
Study Group XVIII n anul 1984 i denumite seria I de recomandri.
n perioada 1984 1988 s-au fcut mai multe modificri mbuntindu-se
aceast standardizare, iar la sfritul anului 1988 a aprut o nou
recomandare denumit CCITT Blue Book, la care se fcea referire sub
titulatura de noua recomandare.
n 1992 CCITT este nlocuit de ITU-T (International
Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector),
iar Study Group XVIII este renumerotatat i devine Study Group
13.
1.2. Definiii ITU-T definete reeaua ISDN (Reeaua digital cu
integrarea serviciilor) ca provenind dintr-o reea telefonic
digital, ce ofer conectivitate digital cap-cap ntre utilizatori i
care ofer o gam larg de servicii vocale sau non-vocale, la care
utilizatorii au acces prin intermediul unor interfee standardizate
utilizator-reea.
Reeaua ISDN este o reea complet digital n care toate
echipamentele i aplicaiile sunt digitale. Reeaua ISDN a fost astfel
proiectat nct s se integreze cu uurin n reele publice comutate
existente, care sunt n mare parte digitalizate (cu centrale
digitale i sisteme de transmisiuni digitale de mare vitez).
Evoluia n domeniul ISDN a determinat existena a dou tipuri de
reele: a) ISDN de band ngust (ISDN); b) ISDN de band larg
(B-ISDN).
a) ISDN asigur un flux digital pn la terminalul de abonat ce
conine dou sau mai multe canale de comunicaie de tip B (Bearer) ce
au o lime a benzii de 64 kb/s i un canal de date (semnalizare) D
(Delta). (Unele switch-uri limiteaz canalele de tip B la o
capacitate de 56 kb/s).
Acest flux digital asigur abonailor servicii de baz precum:
legturi telefonice, teletext, facsimil, transmisiuni de date,
videotelefoane, videoconferin, informaii de telemetrie i de
control, etc.
Exist dou tipuri de reele ISDN de band ngust: BRA (BRI) - Basic
Rate Access (Interface); PRA (PRI) - Primary Rate Acces
(Interface). BRA se caracterizeaz prin 2B+D, fiind cunoscut sub
denumirea de acces de baz, iar
reeaua PRA cunoscut sub numele de acces primar se caracterizeaz
prin utilizarea unui flux digital de tip 23B+D (America de Nord i
Japonia) sau 30B+D (Europa i Australia) respectiv 1536 kb/s sau
1984 kbit/s.
-
2
Se asigur n acest caz aceleai servicii ca la accesul de baz, dar
se obine acces simultan la mai multe canale de comunicaie.
b) Evolutia ISDN este spre ISDN de band larg (B-ISDN) care pune
la dispoziia abonailor servicii de band larg: videotelefonie,
radiodifuziune de nalt calitate, televiziune prin cablu, transmisii
de date cu vitez mare. Extinderea gamei de servicii la serviciile
de band larg necesit realizarea unei reele adecvate de band larg
(comutaie, transmisie, cabluri) pentru care debitul de transmisie
depete 2048 kb/s. Aceste reele utilizeaz fibre optice i metode de
transmisie i comutaie de mare capacitate.
Interfeele utilizator-reea B-ISDN sunt n curs de standardizare
pentru dou debite binare: 150 Mb/s i 600 Mb/s. Fiecare dintre
aceste interfee trebuie s fie accesibil att pentru servicii de band
larg, cat i pentru serviciile ISDN de baz.
1.3.Caracteristicile ISDN Reeaua ISDN prezint urmtoarele
caracteristici:
A. Digitalizarea cap-cap (end to end); B. Reea flexibil; C.
Semnalizarea flexibil; D. Interfa ISDN standardizat
utilizator-reea; E. Servicii ISDN.
A. Exist o digitalizare a retelei pan la interfaa de abonat,
astfel nct semnalele schimbate ntre terminalul utilizatorului i
reea sunt secvene binare (semnal digital) i sunt transmise prin
reea fr vreo alterare a acestora sau vreo modificare a
informatiei.
Un factor determinant in implementarea ISDN este acela ca reeaua
de abonat (perechile de fire de cupru care conecteaz abonaii la
centralele telefonice) poate fi utilizat aa cum este, far vreo
modificare, fiind posibil o vitez mare de transmisie a datelor pe
perechile urbane obinuite.
B. naintea apariiei ISDN, fiecare reea oferea doar un singur tip
de serviciu (voce, date sau telex) i existau terminale specifice
pentru fiecare tip de reea:
telefoane: reea public comutat; telex: reea telex; terminale
X.25: reea cu comutaie de pachete.
Obiectivul ISDN a fost acela de a unifica toate aceste accese la
reea i de a oferi o interfa comun pentru toate tipurile de
terminale de comunicaie, cum ar fi: telefonul, fax-ul,
videotelefonul, terminale X.25, PC-uri. Pentru ca utilizatorii s
poat avea acces la toate aceste aplicaii, li s-a oferit o singura
"priz" universal - numit interfa S/T - pentru toate dispozitivele
de comunicaie.
C. Semnalizarea n cazul abonailor analogici a fost realizat ca
un sistem minimal, adaptat doar pentru telefoane. Dat fiind
diversitatea de terminale care trebuie conectate n cazul ISDN,
precum i gama larg de servicii care trebuie oferite, este necesar
un sistem de semnalizare mult mai flexibil care s permit integrarea
tuturor serviciilor (Sistemul de Semnalizare nr. 7 - SS7 ntre
Centralele Telefonice Digitale, i DSS1 ntre abonat i Centrala
Digitala la care acesta este conectat). Noiunea de acces n cazul
ISDN modific vechiul concept de linie de abonat, termenul de acces
fiind mult mai indicat ca referire la o reea.
Exist doua tipuri de acces ISDN: Accesul de Baz (Basic Rate
Acces - BRA) Accesul Primar (Primary Rate Acces - PRA)
1.3.1. Accesul de Baz (n care debitul de transmisie este mai mic
de 2 Mb/s) asigur un flux digital pan la terminalul de abonat care
conine dou canale de comutaie de tip B de 64 kb/s i un canal de
semnalizare D de 16 kb/s (2*64+16=144 kb/s). Cele doua canale B pot
fi unite n transmisiile de date, ceea ce duce la dublarea capacitii
liniei. Canalul D de 16 kb/s, este un canal de semnalizare ce
administreaz comunicaiile ce au loc pe canalele B.
Acest flux (2B+D) asigur abonailor servicii de baz ca: legturi
telefonice, telex, facsimil, transmisii de date, videotelefonie,
videoconferin, informaii de telemetrie i control
-
3
etc., permind folosirea liniilor telefonice existente pentru
conectarea terminalului ISDN la centrala ISDN.
Echipamentul de transmisie adaug un canal de 16 kbit/s, numit
canal M (Maintenance),
utilizat pentru vehicularea informaiilor de control si
sincronizare, canal la care utilizatorul nu are acces. Lund in
considerare canalele B, D, M i biii de sincronizare de cadru,
lrgimea de band total a unui semnal BRA este de 192 kbit/s.
Canalele B pot fi folosite pentru a obine acces la o varietate
de moduri de conexiune (comutaie de circuite, comutaie de pachete)
i conin doar informaii de utilizator, n timp ce canalul D servete
la transportul informaiilor de semnalizare, stabilirea apelului sau
datelor n pachete ale utilizatorului, utiliznd un protocol de
semnalizare numit LAP-D (Proceduri de Acces la Legatura de date pe
canalul D).
ISDN folosete pentru semnalizarea ntre centralele digitale
canale specializate (canale de tip E), folosite pentru semnalizarea
pe canal comun (Sistemul de Semnalizare nr.7 CCITT) cu debitul
binar de 64 kbit/s).
1.3.2. Accesul Primar asigur 30(23) de canale de comunicaie de
tip B de 64 kb/s i la un canal D de semnalizare de 64 kb/s
[30(23)B+D]. Acesta asigur aceleai servicii ca
Fig.2 Linia de abonat analogic i Accesul deBaz: 1. Terminale
(ISDN sau non-ISDN): telefoane, faxuri, calculatoare,
videoterminale2. Terminaie de reea (NT = Network Termination) 3.
Pereche de fire din Cu (maxim 5,5 Km, cu parametri necesari unei
transmisii de date la 144 kb/s) 4. Cartela de abonat ISDN (alta
dect cea utilizat pentru telefonie clasic).
1 Terminale ISDN sau non-ISDN
NT
2
Abonat analogic
Cartel abonat analogic
Cartel abonat digtal (ISDN)
CENTRAL TELEFONIC
DIGITAL
Pereche Cu (2 fire)
Pereche Cu (2 fire)
ABONAT CENTRAL TELEF.
3 4
Fig.1 Structura Accesului de Baz.
-
4
i accesul de baz, avantajul fiind obinerea accesului simultan la
mai multe canale de comunicaie (maximum 30).
Interfeele de acces primar pot folosi i canale de tip H, n
combinaie sau nu cu canale tip B. Canalele de tip H au viteze de
transmisie mai mari de 64 kbit/s:
H0 - 384 kb/s (6*64 kb/s); H10 - 1472 kb/s (23*64 kb/s); H 12 -
1920 kb/s (30*64 kb/s).
Interfeele cu acces primar care folosesc canale de tip H0 sunt
de tipul 5H0 + D. Interfeele cu acces primar care folosesc canale
de tip H1 (H10 i H12) sunt de tipul H1+D. O interfa cu acces primar
poate avea o structur care conine un singur canal D de 64 kb/s i
canale B si H0 (de exemplu: 4H0+6B+D sau 3H0+12B+D).
Accesul PRA este asigurat fizic pe un suport digital de 2 Mb/s
(fibr optic sau doua perechi de
fire de cupru). Capacitatea mare a PRA poate asigura conectarea
prin ISDN a sistemelor PBX medii i mari, i a retelelor locale LAN,
WAN.
Fig.4 Fluxul de 2Mb/s cu semnalizare R2D i fluxul de 2Mb/s
PRA-ISDN: 1. PBX cu interfa 2 MB/s ISDN (alta dect cea folosit
numai pentru telefonia clasic) 2. Modemuri 2Mb (aceleai ca i n
cazul serviciului DID) 3. Perechi de Cu (aceleai ca i n cazul
serviciului DID) 4. Cartel Acces Primar ISDN (alta dect cea folosit
numai pentru telefonia clasic).
1
2
PBX cu interfa 2Mb/s (DID)
Cartel 2Mb/s DID
Cartel 2Mb/s PRI-ISDN
CENTRAL TELEFONIC
DIGITAL
2 perechi fire Cu
2 perechi fire Cu
ABONAT CENTRAL TELEFONIC
3 4 PBX cu interfa 2Mb/s (ISDN)
Modem 2Mb/s
Modem 2Mb/s
Modem 2Mb/s
Modem 2Mb/s
2
Fig.3 Structura Accesului Primar.
-
5
1.4. Echipamentele necesare unei reele ISDN Deoarece ISDN este o
retea digitala, iar reteaua telefonic obinuita (PSTN) este
analogic, nu se
poate conecta telefonul, fax-ul sau modemul direct la o linie
ISDN. Prin urmare, este necesar utilizarea unui Adaptor Terminal
(TA) care are rolul de interfata intre echipamentul PSTN i cel
ISDN. Adaptoarele terminale pot fi echipamente de sine stttoare sau
pot fi concepute ca i plci ce se introduc n calculator. De exemplu,
pentru un transfer de fiiere prin ISDN, este nevoie de un adaptor
de terminal la fiecare capt al legaturii, de un calculator (PC) i
de un pachet de programe ce opereaz cu un protocol de transfer de
fiiere. TA (adaptorul terminal) se poate utiliza folosind porturile
analogice, pe care se pot conecta pans la 8 terminale.
Indiferent de aplicaie, n reeaua ISDN sunt necesare: linie ISDN
echipament hardware adecvat software adecvat
Pentru a avea o linie ISDN, pe cele doua fire de cupru se
monteaz un dispozitiv numit Network Termination (terminatie de
reea) - uzual prescurtat NT sau NT1. Dupa NT1 se pot folosi
dispozitive digitale specifice ISDN sau se poate conecta un Adaptor
Terminal (TA) care face posibil conectarea dispozitivelor analogice
(fax, telefon, fax modem, etc.) la linia ISDN. Se aloc implicit
doua numere de apel pentru BRI, ns se pot oferi pna la 8 numere de
apel pe o singura linie ISDN. Dei se pot conecta 8 dispozitive
simultan pe o singur linie ISDN, doar dou convorbiri pot avea loc
simultan. Lungimea maxim a legturii dintre CTD (Centrala Telefonic
Digital) i abonatul cruia i se garanteaz serviciul ISDN, este 5,5
Km.
Modulele componente ale unui acces ISDN sunt: a) LE - Centrala
local ISDN (Local Exchange); b) NT1 - Terminaia de retea 1 (Network
termination equipment type 1); c) NT2 - Terminaia de retea 2
(Network termination equipment type 2); d) TE1 sau TE2 -
Echipamente terminale (Terminal equipment); e) TA - Adaptor de
terminal (Terminal Adaptor). Configuraia de referin pentru reteaua
ISDN definete blocurile funcionale
(echipamente ISDN: TE1, TE2, TA, NT1, NT2) i punctele de
referinta ISDN (interfetele utilizator-retea: R, S, T, U).
Echipamentul Terminal (TE) reprezint un dispozitiv terminal de
abonat care poate fi: telefon ISDN, echipament terminal de date,
terminal multifuncional etc.
Funciile realizate de orice TE sunt: interfaare; ntretinere;
dirijare protocol.
n ISDN exist doua tipuri de echipamente terminale: TE1-
compatibil (de tip) ISDN i se poate conecta direct la punctul de
referin S; TE2 (terminal necompatibil ISDN), care se poate lega la
reeaua ISDN prin intermediul unui Adaptor de Terminal (TA) la
punctul de referinta R. TA se conecteaza la interfaa standardizat
ISDN de tip S.
Fig.5 Configuraia de referin pentru interfeele
utilizator-reea.
L.E. NT1 NT2 TE1
TA TE2
U T S
S R
1 2 3 4
5 4
-
6
Terminalul de retea (NT) este un grup funcional care asigur
interconectarea abonatului la linia de transmisie fizic a reelei
ISDN. NT poate fi de tip NT1 sau NT2.
NT1 este un grup funcional aflat ntre punctele de referin T i U,
asigurnd funcii de strat 1 la interfaa utilizator-retea:
adaptarea pentru transmiterea semnalului n linie; ntreinerea
liniei i controlul performanelor; contorizarea; transferul de
putere; multiplexarea la nivel de strat 1; rezolvarea conflictelor
n cazul solicitrilor de acces simultan la canalul D.
Terminalul de reea de tip 2 (NT2) este un grup funcional aflat
ntre punctele de referin S i T. Un exemplu de NT2 poate fi un PABX
conectat la ISDN, o reea local (LAN) sau un multiplexor cu
diviziune n timp.
Terminalul de linie (LT) utilizat n cazul conectrii unei linii
analogice ntr-un nod de comutatie digital, asigur n principal
conversia (codarea) semnalului analogic provenind de la terminalul
utilizator n forma semnalului digital necesar tratrii n comutatorul
digital (i/sau conversia invers din form digitala n form analogic).
LT realizeaz, pe sensul utilizator-reea, n principal: adaptarea de
linie, derularea protocolului de baza cu NT1, demultiplexarea
biilor de informaie recepionai pe canalele B i D de la terminalele
utilizator, precum i a celor utilizai pentru control, i punerea lor
n forma digital necesar tratrii la nivelul comutatorului. Pe sensul
invers asigur derularea protocolului de baza cu NT1, multiplexarea
biilor de informaie utilizator n canalele B i D, a biilor
informaiei de sincronizare i control n canalul suplimentar, i
adaptarea de linie.
Interfaa U reprezint perechea de fire ce constituie circuitul de
abonat, asigurnd legatura ntre LT i NT1. Lungimea circuitului de
abonat este n mod uzual 5-6 km, depinznd n principiu de diametrul
conductorilor i de calitatea circuitului.
Interfaa T reprezinta cele doua perechi de fire ce leag NT1 i
NT2, lungimea lor fiind max. 150 m.
Interfaa S reprezint cele doua perechi de fire ce conecteaz
echipamentul terminal ISDN la NT2. Lungimea maxima - 800 m. Partea
de cablaj efectiv la utilizator se numete bus pasiv.
Pentru o reea de acces de baz la magistrala S se pot conecta
terminalele n dou moduri:
conexiune punct-la-punct (PP); punct-la-multipunct (PMP).
Conexiunea punct-la-punct Un singur echipament terminal (TE) se
poate conecta la terminaia de reea prin magistrala S (4 fire). n
aceast configuraie, lungimea magistralei este maxim 1 km i cu o
atenuare de 6 dB la 96 kHz.
Conexiunea punct-la-multipunct n aceast configuraie se pot
conecta maxim 8 echipamente terminale prin magistrala S (4 fire) la
terminaia de reea, mprind accesul la cele dou canale B i la canalul
D.
Numai 2 terminale poate s comunice n acelai timp. Lungimea
magistralei este limitat la 200 m n configuraia short pasive bus i
pn la 1000 m n configuraia extended passive bus, pentru aceasta
terminalele trebuind s fie grupate pe ultimii 25-50 m.
Fig.6 Conexiune punct-la-punct.
-
7
Este important de precizat c topologia general ISDN respect
topologia PSTN digital, la
nivelul nodurilor de comutaie digital. Se pot realiza astfel att
linii analogice, ct i linii ISDN, permind ca modificrile necesare n
comutatoarele digitale, legate de instalarea liniilor ISDN, BRA sau
PRA, s fie minore (la nivel de cartele de abonat) i foarte
flexibile.
Semnalizarea att la nivel acces, ct i la nivel transport, este
realizat pe baza protocolului de semnalizare DSS1 (Digital
Subscriber Signalling 1) - Semnalizarea de Abonat Digital Nr.1,
vehiculat pe canalul D al circuitului de acces. DSS1 se bazeaz pe
circulaia de mesaje. Folosirea mesajelor permite creterea vitezei
de semnalizare, lrgirea setului de informaii de semnalizare i
controlul corectitudinii informaiilor coninute n mesaj, la
receptie. n plus mesajele de semnalizare de la i spre utilizator
pot circula pe durata apelului, lucru ce permite ca utilizatorul s
beneficieze de servicii noi (mesagerie, informare asupra altor
apeluri de intrare, servicii interactive, etc.).
Pentru a apela la serviciile ISDN, utilizatorii pot folosi o gam
larg de echipamente ISDN. Acestea sunt echipamente moderne i
complexe dotate cu procesoare i memorie. Echipamentele ISDN
funcioneaza pe baza unui program de firm nscris n memoria intern de
ctre fabricant, sau instalat de ctre utilizator. Datele de intrare
pentru apelarea serviciilor ISDN sunt introduse de obicei de la o
tastatura alfanumeric. Accesul utilizatorilor la serviciile ISDN se
realizeaz prin intermediul unor interfete electrice (display,
monitor, LED-uri, etc.) sau electromecanice (microfon, receptor,
difuzor, sonerie, etc.).
Marea majoritate a echipamentelor ISDN sunt alimentate n
permanen de la reeaua de energie cu curent alternativ, dar exist i
echipamente care sunt alimentate cu curent continuu (cum ar fi
PABX-urile sau router-ele) sau de la baterii (echipamente digitale
ISDN wireless).
Din punct de vedere al amplasrii n reea, echipamentele ISDN se
mpart n: echipamente terminale ISDN; echipamente ISDN de reea.
Fig.7 Conexiune punct-la-multipunct.
Fig.8 Conexiune stea cu mai mult de 8 echipamente terminale.
-
8
Echipamentele terminale ISDN sunt echipamentele care se
instaleaz la utilizatori, la capatul reelei, la aceste echipamente
nemaifiind conectate alte echipamente care s formeze o noua retea
ISDN. Telefonul ISDN, videotelefonul ISDN, terminaia de retea i
router-ul de utilizator sunt doar cteva exemple de echipamente
terminale ISDN.
Echipamentele ISDN de reea sunt echipamentele instalate in mod
obiuit la operatorii de telecomunicaii pentru a asigura serviciile
de telecomunicaii ISDN (ndrumarea apelurilor, stabilirea i
eliberarea conexiunilor ntre utilizatori, oferirea unor servicii de
telecomunicaii, etc.). Centrala telefonica ISDN, PABX-ul dotat cu
porturi ISDN i router-ul, sunt cteva exemple de echipamente ISDN de
reea.
1.5. Nivelele ISDN Modelul OSI (Open System Interconnection
modelul deschis de interconectare a
sistemelor) definete 7 nivele pentru protocoale, fiecare din
acesta avnd ca scop facilitarea comunicaiei n reea.
Prin protocol nelegem regulile dup care se desfoar schimbul de
informaie privit n
toate aspectele sale: de la parametrii fizici i electrici ai
circuitelor de date, pn la modul n care utilizatorul final percepe
schimbul de informaie i, mai ales, efectele acestuia. Pentru ISDN
sunt definite, n conformitate cu modelul OSI, cele trei nivele
inferioare:
Nivelul 1 definit pentru canalele B i D, este cel fizic ntre
utilizator i reea, fiind folosite protocoale standard pentru
accesul de baz (ITU-T I.430) i primar (ITU-T I.431). Conceptul de
baz de funcionare este acelai pentru amndou tipurile de acces, cu
mici diferene.
Nivelul 2 definit numai pentru canalul D. Document de referin:
ITU-T Q.921/I.441. Nivelul 3 definit numai pentru canalul D.
Document de referin: ITU-T Q.931/I.451.
Fig.9 Modelul OSI.
Fig.10 Comunicaia ntre terminale conform modelului OSI.
-
9
Funciile celor 3 nivele sunt realizate n punctul de interfa S.
Interfaa S/T care se gsete ntre TE i NT, transmite informaia pe 4
fire, 2 n fiecare direcie. Metoda de codare a liniei se numete
pseudo-ternary AMI (pseudo-ternary alternate mark inversion).
Regula de codare pseudo-ternary este urmtoarea:
1 binar este reprezentat prin lips de tensiune (0 voli); 0 binar
este reprezentat prin tensiune 1 sau +1 (750mV).
Regula de codare AMI este: tensiunile 1 i +1 sunt alternate.
Rezultatul este un cod fr componente de c.c. prin care se evit
pierderea sincronizrii n irurile lungi de bii 0, fiecare bit
determinnd o tranziie prin care receptorul se poate resincroniza.
Viteza de transfer n ambele direcii este de 192 kb/s. Informaia
este transmis pe 48 de cadre, n 250 microsecunde. Capacitatea este
de 144 kb/s pentru c 12 din 48 bii sunt folosii pentru sincronizare
cadre, egalizare tensiune continu, acces de terminal i alte
funcii.
n cazul interfeei U, care conecteaz echipamentul terminal de
reea (NT) la centrala digital ISDN (LT) prin intermediul unei linii
simple la 2 fire, transmisia digital full duplex la o vitez de 160
kb/s utilizeaz codul de transmisie 2B1Q (2 Binar 1 Quaternary),
tipic pentru o conexiune de tip BRA (Basic Rate Acces).
Fig.11 Pseudo-ternary AMI code.
Fig.12 Structura cadrului n interfaa S/T.
Fig.13 Codare 2B1Q.
-
10
Sunt folosite patru nivele de tensiune, fiecare nivel
reprezentnd 2 bii de date transmise. Datele 2B+D sunt transmise n
cadre cu lungimea de 240 biti, formate din trei cmpuri. Opt cadre
2B1Q formeaz un supercadru.
Pentru transmisia prin interfaa U (n ambele direcii simultan) se
pot folosi 2 metode: echo cancelling" i time compression
multiplexing (TCM). Deoarece la transmisie se propag i zgomot,
metodele mai sus amintite realizeaz eliminarea acestuia. Metoda
echo cancelling este mai eficace dect metoda TCM, fiind i cea mai
folosit, dar e mai complicat deoarece necesit un microprocesor n
terminaia de reea. Caracteristicile acestei metode sunt:
Full duplex; Eliminarea semnalului ecou; Rat de vitez 160
kb/s.
Caracteristicile metodei TCM: Half duplex; Rat de vitez 360
kb/s.
Accesul primar folosete codul de linie denumit HDB3 (high
density bipolar 3) pentru a
asigura transmiterea datelor fr pierderea sincronizarii n cazul
irurilor cu multe zerouri. Codul de linie HDB3 asigur o frecven
ridicat a impulsurilor cu polaritate
alternant. Cifra 3 indic faptul c ntr-un semnal prelucrat dup
acest cod nu apar niciodat mai mult de trei zerouri
consecutive.
n mod normal "0" este reprezentat ca lips de tensiune pe linie,
iar "1" prin impulsuri pozitive i negative n mod alternativ.
Deoarece irurile lungi de bii "0" pot conduce la pierderea
sincronizrii, se folosete substituirea unor bii.
Fig.14 Structura de cadru a codului 2B1Q.
Fig.15 Principul de funcionare pentru eliminarea semnalului
ecou.
-
11
Canalul D este asociat cu un protocol de pe nivelul 2 sau 3 din
modelul de referin OSI,
unde se realizeaz conexiunea prin comutaie de pachete.
Specificaiile ITU referitoare la protocolul de pe nivelul 3 sunt
descrise n cadrul definiiei nivelelor reelei, DSS1. Q.931 este
protocolul de control al apelului, component a acestei definiii.
Acest protocol de semnalizare din nivelul 3 este implementat
utiliznd Link Access Procedure-D-channel (LAPD), la fel ca
protocolul HDLC folosit la nivelul 2.
Dei protocolul de pe nivelul 3 se ocup de majoritatea cerinelor
de semnalizare ISDN, LAPD, protocolul de pe nivelul 2, are de
asemenea un rol important n acordarea semnalizrii de nivel sczut a
dispozitivelor ISDN, care adesea mpart ntre ele un singur canal de
tip D (spre deosebire de canalele de tip B care sunt acordate
temporar terminalelor ISDN specifice). Cadrele LAPD conin informaia
care permite apelurilor de intrare s fie rutate ctre terminalul
ISDN potrivit i trec informaia de semnalizare care difereniaz mai
multe terminale i servicii ISDN pe o singur linie, de la unul la
altul. Aceasta este completat cu Terminal Endpoint Identifier (TEI)
i Service Access Point Identifier (SAPI) din formatul cadrului
LAPD. n ciuda numeroaselor standardizri ale ISDN, pe canalul D sunt
utilizate mai multe variante regionale ale lui Q.931. Ca
utilizatori de ISDN, trebuie s ne asigurm c echipamentul ISDN
suport acelai protocol pe canalul D ca i cel din reea. Din
fericire, majoritatea rilor se ndreapt n prezent spre un standard
internaional, cum ar fi NI-1 n America de Nord si Euro-ISDN n
Europa. n ciuda acestor diferene, interconectrile ntre reelele ISDN
sunt de ncredere.
Nu este mai dificil s trimii un apel din SUA (folosind NI-1 pe
canalul D) spre Germania
(folosind 1 TR6 pe canalul D destinaie) dect s trimii un apel n
SUA, deoarece furnizorii de servicii au grij de cele mai multe
inconsistene ale semnalelor. Totui lipsesc cteva trsturi generice
ale ISDN, cum ar fi subadresa caller ID, care nu poate fi operat cu
ncredere ntre furnizorii de servicii implementnd diferite
protocoale de semnalizare pe canalul D, datorate inconsistenei
implementrii protocoalelor de semnalizare din cadrul
comutatoarelor.
Fig.17 Standarde pentru canalul D.
binar HDB3
Fig.16 Codarea HDB3.
-
12
Semnalizarea i transportul informaiei pe canalul D Cnd n reeaua
de transport se primete o instruciune Q.931 de la o locaie de la
distan, de exemplu la stabilirea unei legturi, comutatoarele din
reea se declaneaz pentru a stabili o legtur capt la capt pe canalul
B ntre surs i destinaia semnalat de Q.931. Totui reeaua de
transport folosete un sistem de semnalizare diferit. Semnalizarea
ntre terminalele ISDN, reeaua PSTN i reelele comutate de date se
face utiliznd protocoalele canalului D la fel ca i Q.931, care la
ntoarcere este transformat n semnal SS7 folosit n transportul
digital de voce i reelele comutate de date. Cu SS7, canalele de
64Kb/s se pot menine la ntreaga lor capacitate, informaia de
semnalizare fiind transportat ntr-un canal separat. n figura de mai
jos, un comutator aflat la distan comunic cu un terminal ISDN
utiliznd protocolul din canalul D.
Din nefericire, SS7 nu este implementat n ntregime, conducnd
spre limitri ocazionale, cnd conexiunile ISDN traverseaz mai multe
comutatoare. De exemplu, dac un comutator nu are un suport deplin
SS7, setarea legturii i mesajele de semnalizare trebuie s fie
trimise in band sau chiar prin acelai canal de comunicaii ca i
serviciul de suport. Cu alte cuvinte, 8 kb/s din cei 64 kb/s ai
canalului B trebuie s fie rezervai pentru semnalizare, reducndu-se
astfel banda disponibil. Orice apel ISDN care trece n ntregime
printr-o reea n care nu exist semnalizare SS7 deplin, trebuie s-i
limiteze traficul pe canalul B la 56kb/s. n asemenea cazuri, ambele
capete ale echipamentului ISDN trebuie s fie configurate la 56 kb/s
din linia lor de 64 kb/s. Pentru a face aceasta, echipamentul de
comunicaie trebuie s suporte la ambele capete o schem de adaptare a
vitezei care limiteaz banda la 56 kb/s, punnd peste ea informaie
nul (blank information), utiliznd scheme de adaptare a ratei ca
V.110 sau V.120. Aceast caracteristic este n mod frecvent necesar
atunci cnd un apel de origine ISDN este destinat s treac direct
prin SUA, unde canalul ISDN de 56 Kbps nu este ceva neobinuit.
Dei n mod principal canalul D este utilizat pentru semnalizare n
ISDN prin comutaie de pachete, poate fi utilizat pentru comunicaii
prin comutaie de pachete folosind protocoale cum ar fi X.25. Acest
tip de conexiune, care se gsete doar ntre comutatoarele ISDN
interne, nu sunt disponibile n toate regiunile, totui sunt foarte
folositoare ntr-un grup restrns de aplicaii cum ar fi de exemplu
verificarea crilor de credit. n scopul de a garanta neafectarea
serviciilor din ISDN, informaia de semnalizare are o prioritate mai
mare dect orice alt trafic care s-ar putea desfura pe canalul
D.
Fig.18 Protocoalele pe canalul D i semnalizarea SS7.
Fig.19 Semnalizarea n band i necesitatea de adaptare a
ratei.
-
13
Figura 20 rezum flexibilitatea comutatoarelor ISDN, care sunt
capabile s suporte att comutaie de pachete ct i comutaie de
circuite. Dei reelele de voce i de date, reeaua de semnalizare SS7
i reeaua X.25 sunt reprezentate separat, acestea comunic ntre ele,
pentru aceasta putnd fi utilizat un singur switch. 1.6 Configurarea
echipamentului ISDN ISDN utilizeaz echipament digital avansat
pentru a face conexiuni de nalt performan. n figura 21 sunt schiate
cteva terminale ISDN diferite care necesit conexiune ntr-o reea
ISDN. La captul conexiunii poate fi un PC cu interfa ISDN, un
telefon sau un alt terminal. Un calculator poate fi compatibil din
punct de vedere ISDN, folosind un adaptor hardware (adaptor
terminal care accept intrri de la un port serial sau de la un
dispozitiv analogic tradiional sau de la un router ISDN care se
conecteaz la PC printr-o conexiune de tip LAN). Cele mai multe
dintre aceste dispozitive ISDN sunt capabile s acceseze o line de
tip ISDN BRI, dei conexiunile acestora la PC printr-un port serial
sunt limitate de viteza interfeei seriale ce nu poate depi 56 kb/s.
Adaptoarele de baz ale calculatoarelor tind spre o mai mare
flexibilitate la fel ca i cele care se regsesc n aplicaiile din
reelele LAN.
ISDN poate fi utilizat pentru aplicaii telefonice n cteva
configuraii. Telefoanele analogice care folosesc o linie ISDN
pentru conectare au nevoie de adaptoare de terminal (terminal
adapters). Telefoanele ISDN digitale pot fi conectate direct la
NT-1.
n configuraia BRI, adaptorul ISDN este n mod frecvent conectat
direct la NT 1. Aceste dispozitive sunt furnizate de ctre cei ce
ofer serviciul ISDN (exceptnd SUA). NT 1 face o conversie ntre
semnalul care vine pe line de la terminalul ISDN i semnalul
electric
Fig.21 Instalarea ISDN BRI.
Fig.20 Tehnicile de comutare n ISDN.
-
14
standard care trebuie s fie n bucla de abonat. De cele mai multe
ori, NT1 are grij de linia electric, intervenind ca un scut n faa
echipamentului ISDN mpotriva supratensiunilor. Echipamentul ISDN
care este conectat prin NT1 poate fi gsit n dou configuraii:
Configuraie cu linie de legtur scurt (short-passive bus) linia
de legtur poate avea o lungime de maxim 200 m i poate suporta maxim
8 terminale;
Configuraie cu linie extins (extended passive bus) linia de
legtur poate avea maxim 1Km i pe aceasta se pot conecta pn la 4
terminale.
n figura 21 sunt prezentate diferite puncte de referin pentru a
indica conexiunile ntr-o reea ISDN. Interfaa S/T este punctul n
care, utiliznd un conector RJ-45 pe 4 fire, dispozitivul ISDN se
leag la reeaua ISDN prin NT1. Interfaa U este punctul n care, prin
intermediul a 2 fire, NT1 se conecteaz la reeaua ISDN local. n SUA,
distribuitorii de servicii au n vedere numai interfaa U, n timp ce
n Europa i n alte pri ale lumii n sarcina lor intr att interfaa U
ct i interfaa S/T. Pentru a reduce costurile, unii productori de
echipament din SUA au integrat interfaa NT1 n adaptorul ISDN BRI.
Dei potrivit pentru un mediu ISDN restrns, aceast metod este
limitat n momentul n care mai multe dispozitive vor s mpart o
singur linie ISDN (ceea ce se ntmpl n mod frecvent), fiind un
dezavantaj clar pentru birouri de firme mai mici.
Conectarea echipamentul de tip PRI la o linie ISDN are aceiai
structur, adaptorul PRI conectndu-se printr-o interfa T1/E1
CSU/DSU. Foarte adesea, conexiunea PRI printr-un dispozitiv NT2 (de
exemplu o central de tip PBX), este responsabil pentru
multiplexarea i comutarea serviciilor ISDN, redistribuind resursele
necesare n reea. Cnd este utilizat un dispozitiv NT2, interfaa S i
interfaa T sunt separate de acest dispozitiv care este capabil s
realoce canalele B ntr-o form a conexiunii BRI sau PRI.
Fig.22 NT1 i NT1 integrat.
-
15
Fig.23 Instalarea ISDN PRI.