Физический уровень базового доступа (уровень 1)
Доступ пользователей к ISDN
ISDN-терминал – оборудование для передачи речевой информации и/или данных в цифровом виде. Терминал осуществляет АЦ и ЦА преобразование, управление обеспечивается встроенным микропроцессором, который также осуществляет сигнализацию с узлом коммутации по D-каналу.
Обязательным элементом структуры доступа пользователя к сети является дуплексный цифровой канал для передачи служебной (сигнальной) информации между ISDN-терминалом и АТС сети ISDN - D-канал. Помимо сигнализации, D-канал может использоваться для передачи в пакетном режиме (с относительно небольшой скоростью) пользовательской информации.
Сигнальная информация необходима для организации, поддержания и завершения сеанса связи между терминалами пользователей.
На несколько терминалов пользователя ISDN имеется один общий канал D.
Помимо D-канала структура доступа пользователя к сети предусматривает дуплексные цифровые каналы, предназначенные для передачи информации пользователей. В узкополосной ISDN эти каналы обеспечивают передачу информации со скоростью 64 Кбит/с (как в режиме коммутации каналов, так и в пакетном режиме) и называются B-каналами.
Для узкополосной ISDN в Европе и в России стандартизованы две структуры доступа:
o базовый доступ (BRI), который имеет структуру 2B+D (D=16 Кбит/с);
o доступ на первичной скорости (PRI), который имеет структуру 30B+D (D=64 Кбит/с).
|
|
|
Архитектура протоколов в ISDN
В ISDN используются два разных стека протоколов:
o для передачи информации пользователя в B-каналах
o для переноса сигнализации в D-канале.
Оба стека построены на принципах модели OSI. Физический уровень, являясь для них общим, определяется рекомендациями ITU-T I.430 для BRI и I.431 для PRI.
Уровни 2 и 3 абонентской сигнализации DSS1, функционирующей на участке доступа пользователя к сети, реализованы как в терминале, так и в станционном окончании АТС. Система сигнализации DSS1 является общеканальной, так как один выделенный канал D используется для управления несколькими В-каналами (двумя в BRI и тридцатью в PRI).
Структура базового доступа
TE1 терминал ISDN
TE2 несовместимый с ISDN терминал
TA терминальный адаптер для подключения несовместимых с ISDN терминалов
NT1 сетевое окончание уровня 1
NT2 сетевое окончание уровней 2, 3
Терминалы TE1 – полностью совместимы со стандартами ISDN и подключаются через 4-х проводный интерфейс, в котором по принципу временного разделения организованы три канала: два B-канала и один D-канал.
Для организации базового доступа используется стандартная двухпроводная абонентская линия с номинальной скоростью передачи 144 кбит/с (192 кбит/c с учетом синхронизации и управления).
|
|
|
По B-каналам можно передавать цифровые данные, ИКМ-кодированную речь (на скорости 64 Кбит/с или меньшей), или композицию низкоскоростных данных (на субскоростях), если все они предназначены одному и тому же адресату.
D-канал доступен для передачи пакетов данных и низкоскоростной телеметрической информации, когда он не занят для сигнализации.
B-каналы могут быть объединены, чтобы организовать скорость до 128 кбит/с для таких услуг, как видеоконференция. Одна линия BRI может обслуживать до 8 ISDN-терминалов TE1.
Терминалы TE 2 несовместимы с ISDN и требуют наличия устройства сопряжения TA (terminal adapter). TA преобразует сигналы других стандартов в стандарт ISDN.
Оборудование TA может устанавливаться не только на правах внешнего модема, но и в качестве встраиваемого в TE2 слота.
Сетевые окончания
Имеется две категории сетевых окончаний: NT1 и NT2.
NT1 включает в себя основные функции сетевого окончания и представляет собой настенную коробку, устанавливаемую оператором сети общего пользования.
В функции NT1 входит:
o подача питания к абонентской установке;
o техническое обслуживание линии;
o контроль рабочих характеристик;
|
|
|
o синхронизация;
o мультиплексирование на физическом уровне;
o разрешение конфликтов доступа.
NT2 выполняет функции:
o обработки протоколов уровней 2 и 3;
o мультиплексирования;
o коммутации и концентрации нагрузки для группы оконечных терминалов;
o выравнивания сигналов с коррекцией искажений;
o технического обслуживания.
Каждое сетевое окончание NT2 может содержать несколько S-интерфейсных портов для подключения оконечных терминалов, при этом один порт позволяет подключить до восьми терминалов. Функции NT1 и NT2 могут объединяться в едином физическом оборудовании, обозначаемом NT.
На встречной стороне цифровой абонентской линии в АТС устанавливаются линейное окончание LT и станционное окончание ET.
Интерфейсы в опорных точках
Функциональная модель цифровой абонентской линии ISDN содержит 4 опорные (эталонные) точки, обозначаемые R, S, T, U.
Интерфейс в точке R
Связывает несовместимое с ISDN оборудование TE2 с терминальным адаптером TA. В этой точке могут функционировать синхронные и асинхронные интерфейсы.
Интерфейс в точке S
Интерфейс «пользователь-сеть», соединяет ISDN-терминал с сетевым окончанием. Стандартизован по трем уровням:
|
|
|
уровень 1 – I.430
уровень 2 – Q.921
уровень 3 – Q.931
Основными функциями интерфейса S являются:
o подключение к одному порту до 8 терминалов;
o возможность одновременного обмена информацией для нескольких терминалов;
o распределение поступающих вызовов между оконечными терминалами;
o обеспечение передачи информации на участке S интерфейса с затуханием не более 6 дБ.
Интерфейс в точке T
Связывает оборудование пользователя с находящимся в помещении пользователя сетевым окончанием NT1.
Интерфейс в точке U
Интерфейс между оборудованием NT1 и оборудованием АТС. Точка U не определена в рекомендациях ITU-T.
Для России – на участке U-интерфейса нормируется применение кода 2B1Q.
2B1Q (2 binary in 1 quaternary) – четырехуровневый код с эхокомпенсацией, где два двоичных бита отображаются в один четверичный символ с линейной скоростью передачи символов 80 Кбод.
Физический уровень базового доступа (уровень 1)
Между NT и TE (интерфейс S/T) происходит непрерывная передача битов в обоих направлениях со скоростью 192 кбит/с:
o два B-канала по 64 кбит/с,
o один D–канал 16 кбит/с,
o ресурс 48 кбит/с для синхронизации циклов и техобслуживания в пределах уровня 1.
В качестве линейного кода выбран код AMI. Этот код разработан для того, чтобы обеспечить баланс по постоянному току при передаче электрических импульсов, представляющих логические «1» и «0», для исключения влияния на детектирование сигналов на приеме.
AMI (alternate mark inversion) – трехуровневый код, в котором логическая «1» представляется отсутствием сигнала, а логический «0» передается с помощью чередования импульсов высокого и низкого уровня.
Структура цикла в точке S/T меняется в зависимости от направления передачи между NT и TE. Циклы имеют длину 48 битов и передаются из TE и NT каждые 250 мкс. Первый бит цикла, передаваемого к NT, задерживается на два битовых периода по отношению к первому биту цикла, передаваемого от NT.
В течение одного цикла осуществляется:
o передача двух байтов канала B1,
o двух байтов канала B2,
o четырех битов канала D,
o дополнительная информация.
За 1 секунду передается 4000 циклов.
Для каждого B-канала достигается скорость передачи информации 64 кбит/с (4000х16 бит).
Для D-канала – достигается скорость 16 кбит/с (4000х4 бита).
Первые два бита цикла – синхронизирующий бит F (0) и симметрирующий по постоянному току бит L (0, но обратной полярности). Эти биты используются для цикловой синхронизации. Кроме того, бит L используется в цикле NT для электрического симметрирования цикла, а в цикле TE – для электрического симметрирования каждого байта B-канала и каждого бита D-канала.
Циклы могут быть организованы в сверхциклы (1 сверхцикл=20 циклам) для получения дополнительной возможности передачи эксплуатационной информации между TE и NT. Для обнаружения сверхцикла служит бит M, который в каждом 20-ом цикле от NT к TE устанавливается в «1», в остальных циклах значение бита M=0. В направлении от TE к NT дополнительные биты можно получить, используя позицию бита Fa в каждом 15-ом цикле. Во всех остальных циклах бит Fa=0.
Биты Fa и N (присутствует только в цикле NT) также используются в процедурах цикловой синхронизации. Биту N присваивается значение, равное Fa.
Бит A (только в цикле NT) используется для активизации (подачи питания на TE) и деактивизации TE.
Бит E. Доступ к D-каналу
Биты эха D-канала (E) гарантируют, что тракт свободен перед попыткой передачи со стороны TE.
Доступ к D-каналу в отдельный момент времени может получить только один терминал. Следовательно, требуется механизм для регулирования попыток получить доступ несколькими терминалами одновременно. Такой механизм реализуется с помощью бита эха канала D – E, т.е NT, получив значение в бите D от TE, отправляет его в обратном направлении в цикле TE, поместив в позицию бита E.
Терминал, находящийся в активном состоянии, но не получивший пока доступа к D-каналу, не передает в канал D сигналов. Это эквивалентно наличию последовательности логических «1» в D-канале.
Терминал постоянно отслеживает информацию бита E и ведет подсчет последовательно принятых логических «1». На протяжении времени приема последовательных «1» терминал «знает», что никакой другой терминал не передавал «0» в D-канал. Накопленное терминалом количество последовательно принятых «1» хранится в счетчике C. Значение счетчика C переустанавливается в ноль, как только в бите E будет принят логический «0», и увеличивается на единицу при приеме логической «1». При достижении значения C=11 поступление дальнейших логических «1» не увеличивает значение C.
Когда значение C достигнет определенной величины, т.е терминал принимает определенное число логических «1» в бите E, он делает заключение, что канал D – свободен. Терминал может начать передачу, послав последовательность 01111110, которая является частью процедуры доступа к D-каналу (LAPD) на уровне 2. Эта последовательность представляет собой флаг кадра второго уровня.
Поскольку D-канал может переносить как сигнальную информацию, так и иную, например, данные для низкоскоростных услуг, необходимо назначить приоритет для терминала, который намерен передавать сигнальную информацию:
o Приоритет класса 1 – назначается терминалу, который намерен использовать D-канал для передачи сигнальной информации.
o Приоритет класса 2 – назначается терминалу, который намерен передавать по D-каналу иную информацию.
Значения счетчика С
| Приоритет класса 1 | Приоритет класса 2 | ||
| Нормальный уровень | Нижний уровень | Нормальный уровень | Нижний уровень |
| 8 | 9 | 10 | 11 |
Первичный доступ ISDN
Первичный интерфейс ISDN(PRI). Первичный интерфейс имеет структуру 30B+D: тридцать B-каналов; один D-канал. Для организации первичного доступа используется существующая система передачи ИКМ 30/32, которая содержит 32 канала со скоростью передачи 64 кбит/с. Канал 0 – синхронизация и управление, канал 16 – используется как канал D со скоростью 64 кбит/с. Остальные каналы используются как каналы B. Несколько B-каналов могут быть объединены, чтобы обслуживать приложения с повышенными требованиями к полосе пропускания, например, видеоконференцсвязь. Номинальная скорость передачи 1984 кбит/с, реальная (с учетом канала 0) – 2048 кбит/с.
Основные характеристики физического уровня первичного доступа:
o Первичный доступ ISDN базируется на конфигурации «точка-точка» Следовательно, нельзя подключить несколько терминалов. Обычно для подключения нескольких терминалов в помещении пользователя используется ISDN PABX (учрежденческая станция ISDN).
o Благодаря конфигурации «точка-точка» отсутствует проблема с доступом к B-каналу (по сравнению с BRI).
o Обеспечивается местное питание, поэтому отсутствует проблема подачи питания через интерфейс.
o Интерфейс всегда находится в активном состоянии.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 61; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!