Κινητές Επικοινωνίες & Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα

Transcript

1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα Κινητές Επικοινωνίες & Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα Ενότητα: ISDN Συνδρομητική πρόσβαση Σαββαΐδης Στυλιανός Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών Τ.Ε.

2 Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

3 Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

4 Σκοποί ενότητας ISDN Συνδρομητική πρόσβαση 4

5 Περιεχόμενα ενότητας ISDN Υπηρεσίες ISDN -Basic Access (ΒΑ) ISDN Primary Rate Access (PRA) ISDN Τερματικός Εξοπλισμός ISDN Ψηφιακή Συνδρομητική Γραμμή Full Duplex Επικοινωνία ISDN BA Διεπαφές ISDN PRA Διεπαφές ISDN Υπηρεσίες Δικτύου ISDN BA: S Bus Πλαίσιο (Frame) S bus Κώδικας Γραμμής: Pseudo-Ternary Coding (PTC)- Alternate Mark Inversion (AMI) 5

6 Περιεχόμενα ενότητας ISDN BA: Πλαίσιο Διεπαφής U ISDN BA: 2B1Q Κώδικας Γραμμής/Διεπαφή U ISDN-PRA Πλαίσιο Σύνοψη ISDΝ Συνδρομητικών Συνδέσεων ISDN Σηματοδοσία: DSS1 ISDN Στρώματα 1-3 ISDN L2 Διευθύνσεις ISDN L3 Αποκατάσταση Κλήσης ISDN L3 Αποκατάσταση/Απόλυση Κλήσης ISDN L3 Μήνυμα: SETUP Παράμετρος Μηνύματος Σηματοδοσίας (Information Element ) 6

7 ISDN Συνδρομητική Πρόσβαση

8 ISDN Υπηρεσίες Η ISDN τεχνολογία προσφέρει πολλαπλές ψηφιακές υπηρεσίες πάνω από μια μεμονωμένη συνδρομητική διεπαφή. 8

9 ISDN -Basic Access (ΒΑ) Οι ISDN συνδέσεις Βασική Πρόσβασης (ΒΑ, Basic Access) : προσφέρουν 2 κανάλια φωνής ή δεδομένων (2xB=2x64 kbps) και 1 κανάλι σηματοδοσίας (D=16 kbps) η φυσική διασύνδεση με το τοπικό ψηφιακό κέντρο πραγματοποιείται με δισύρματη χάλκινη γραμμή, η οποία τερματίζει σε ένα είδος modem (NT1, Network Termination) μετά το NT1 η σύνδεση είναι τετρασύρματη (τύπου bus) Ψηφιακά Συνδρομητικά Κανάλια Ψηφιακή Συνδρομητική Γραμμή Τοπικό Ψηφιακό Κέντρο 9

10 ISDN Primary Rate Access (PRA) Οι ISDN Συνδέσεις Πρωτεύουσας Πρόσβασης (PRA, Primary Rate Access): υποστηρίζουν 30 κανάλια φωνής ή δεδομένων (30xB=30x64 kbps=1920 kbps), 1 κανάλι σηματοδοσίας (D=64 kbps) και 1 κανάλι συγχρονισμού υποστηρίζουν τη φυσική διασύνδεση με το τοπικό ψηφιακό κέντρο με PCM ζεύξεις (Ε1 γραμμές:2,048 Mbps=32x64 Kbps) διαθέτουν ένα πιο πολύπλοκο ΝΤ(=NT1+NT2) το οποίο με την προσθήκη του ΝΤ2 αποτελεί επέκταση του ΝΤ1 της ISDN-BA Ψηφιακά Συνδρομητικά Κανάλια 30Β+D κανάλια Τοπικό Ψηφιακό Κέντρο 10

11 ISDN Τερματικός Εξοπλισμός Ο ISDN τερματικός εξοπλισμός περιλαμβάνει: το ΝΤ (Network Termination): διεπαφή προς το τοπικό κέντρο το ΤΕ1 (Terminal Equipment 1): Τετρασύρματη ISDN συσκευή το ΤΕ2 (Terminal Equipment 2): Δισύρματη Αναλογική συσκευή το ΤΑ (Terminal Adaptor): προσαρμογή δισύρματου-τετρασύρματου Διεπαφή Τερματικών Συσκευών-ΝΤ Τοπικό Ψηφιακό Κέντρο Διεπαφή ΝΤ- Δικτύου 11

12 ISDN Ψηφιακή Συνδρομητική Γραμμή Η διασύνδεση των τερματικών συσκευών με το τοπικό τηλεφωνικό περιλαμβάνει: τη το S bus πάνω στο οποίο μπορούν να συνδεθούν πλέον της μιας ψηφιακής συσκευής Ψηφιακή Συνδρομητική Γραμμή Διασύνδεση τύπου Bus 12

13 Full Duplex Επικοινωνία Η ISDN επικοινωνία είναι ταυτόχρονα αμφίδρομη (Full Duplex) με τη χρήση: ενός δισύρματου ανά κατεύθυνση πάνω από το S Bus τεχνικών όπως η απαλοιφή της ηχούς (echo cancellation) πάνω από τη δισύρματη σύνδεση ΝΤ-Ψηφιακού κέντρου Full Duplex Επικοινωνία Full Duplex Επικοινωνία 13

14 ISDN BA Διεπαφές Οι ISDN-BA διεπαφές συμβολίζονται με τον εξής τρόπο: το U αναπαριστά τη διεπαφή ΝΤ1-Ψηφιακού Κέντρου το S αναπαριστά τη διεπαφή του ΝΤ1-ΤΕ1/ΤΑ το R αναπαριστά τη διεπαφή ΤΕ2-ΤΑ το V αναπαριστά τη διεπαφή μεταξύ του φυσικού τερματισμού της δισύρματης γραμμής και των συστημάτων διαχείρισής της Συνδρομητικός Εξοπλισμός Εξοπλισμός Ψηφιακού Κέντρου 14

15 ISDN PRA Διεπαφές Η ISDN-PRA σύνδεση εισάγει μια επιπλέον διεπαφή: το Τ αποτελεί τη διεπαφή ανάμεσα στο ΝΤ1 και το ΝΤ2 η προσθήκη του ΝΤ2 καθιστά το ISDN-PRA NT(=ΝΤ1+ΝΤ2) ικανό να εκτελεί πιο πολύπλοκες διαδικασίες συγκριτικά με το ISDN-BA NT(=NT1) Συνδρομητικός Εξοπλισμός Εξοπλισμός Ψηφιακού Κέντρου 15

16 ISDN Υπηρεσίες Δικτύου Η ISDN τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να υποστηρίξει διαφορετικές υπηρεσίες Teleservices: τηλεφωνία, βιντεοτηλεφωνία, φαξ, διακίνηση δεδομένων ΗΥ Αιτούμενη τις αντίστοιχες υπηρεσίες σε επίπεδο OSI διαστρωμάτωσης 1-3 Bearer Services: μεταγωγή κυκλώματος ή πακέτου (circuit/packet switching, ταχύτητα μετάδοσης κοκ. User interface S/T S/T TE ISDN T Bearer service OSI levels 1-3 Teleservice OSI levels 1-7 User interface E 16

17 ISDN BA: S Bus Πλαίσιο (Frame)- 1/2 Η ISDN τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να υποστηρίξει διαφορετικές υπηρεσίες Η διακίνηση/πολύπλεξη των δεδομένων στο S bus οργανώνεται με τη μορφή πλαισίων (frames). Μήκος Πλαισίου 48 bits & 4000 frames/sec =192 kbps. B-channel: 2 ομάδες από 8 bits. 8 bits/125 μs=64 kbps Mετά από τα bits του B-καναλιού υπάρχει 1 bit του D-καναλιού (16 kbps). Τα υπόλοιπα 12 bits χρησιμοποιούνται για άλλους σκοπούς (π.χ. D- channel echo). 17

18 ISDN BA: S Bus Πλαίσιο (Frame)- 2/2 Μήκος Πλαισίου 48 bits σε 250 microseconds Κατεύθυνση NT TE F B1 E D B2 E D B1 E D B2 E D Κατεύθυνση TE NT F B1 D B2 D B1 D B2 D 18

19 S bus Κώδικας Γραμμής: Pseudo- Ternary Coding (PTC)- Alternate Mark Inversion (AMI) Ο S bus κώδικας γραμμής δηλ. η αναπαράσταση των λογικών 1 & 0 με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων ακολουθεί σχήμα PTC-AMI. Binary values Line code t 19

20 ISDN BA: Πλαίσιο Διεπαφής U Το πλαίσιο των δεδομένων και της σηματοδοσίας στη διεπαφή U οργανώνεται σε: 12 ομάδες bit που περιέχουν την πληροφορία των 2Β+D καναλιών 1 ομάδα bit συγχρονισμού 1 ομάδα bit για επίβλεψη 12 data words Synch. 18 bits Maint. 6 bits B1 B2 8 bits 8 bits D 2 bits 80, 000 Baud/s =160 kbps 20

21 ISDN BA: 2B1Q Κώδικας Γραμμής/Διεπαφή U Ο U κώδικας γραμμής ακολουθεί σχήμα 2B1Q. Δυαδικά Δεδομένα B1Q Αναπαράσταση

22 ISDN-PRA Πλαίσιο Η ISDN-PRA πρόσβαση υποστηρίζει με πολυπλεξία στο χρόνο 32 κανάλια. 125 microseconds Κανάλι 1 κανάλι 2 Κανάλι bits Ο κώδικας γραμμής είναι ο HDB3 22

23 Σύνοψη ISDΝ Συνδρομητικών Συνδέσεων Συνοψίζοντας η κώδικες γραμμής και οι ταχύτητες μετάδοσης για τις ISDN συνδρομητικές συνδέσεις είναι οι ακόλουθες: TE S NT1 U Exch. 2B+D 192 kbit/s PTC 2B+D 160 kbit/s 2B1Q PABX U 30B+D 2048 kbit/s HDB3 Exch. 23

24 ISDN Σηματοδοσία: DSS1 Το ISDN πρωτόκολλο σηματοδοσίας ονομάζεται Digital Subscriber Signalling System 1 (DSS1) και η αρχιτεκτονική του ορίζει 3 στρώματα (1-3) TE1 S NT1 U Exch PTC Messages Frames 2B1Q D-channel 24

25 ISDN Στρώματα 1-3 Η πληροφορία της σηματοδοσίας δομείται με τη μορφή μηνυμάτων (Στρώμα 3) και πλαισίων (Frames). Στρώμα Message 3 Message Addr. Contr. Information Addr. Contr. Information Addr. Contr. Information FCS 2 Addr. Contr. Information FCS Flag Addr. Contr. Information FCS Flag Flag Addr. Contr. Information FCS Flag Φυσικό Μέσο Μετάδοσης 25

26 ISDN L2 Διευθύνσεις Στο επίπεδο του στρώματος 2 τα ΤΕ αναγνωρίζονται με τη χρήση μοναδικών για κάθε ΤΕ διευθύνσεων (ΤΕΙ) οι διαφορετικές υπηρεσίες στο εσωτερικό ενός ΤΕ αναγνωρίζονται στο όνομα μια διαφορετικής λογικής διεύθυνσης (SAPI) Signal info TE Packet data SAPI= SAPI=16 0 TEI=88 B1 B2 D TE Signal info SAPI=0 TEI=74 NETWORK Signal info Packet data SAPI=0 SAPI=16 (TEI=74, 88) B1 B2 D B1 B2 D NT1 SAPI + TEI B1 B2 D TEI=127 (Broadcast) 26

27 ISDN L3 Αποκατάσταση Κλήσης Στο επίπεδο του στρώματος 3 οι διαδικασίες ελέγχου-σηματοδοσίας οργανώνονται με τη μορφή της ανταλλαγής μιας αλληλουχίας μηνυμάτων. Calling terminal SETUP CALL PROC Network SETUP Called terminal Ring indic. ALERT CONNECT CONN ACK ALERT CONNECT CONN ACK Ringing Answer Communication 27

28 ISDN L3 Αποκατάσταση/Απόλυση Κλήσης Σε κάθε διακριτή διαδικασία ελέγχου αντιστοιχεί μια διαφορετική αλληλουχία μηνυμάτων π.χ αποκατάσταση-απόλυση κλήσης. Calling terminal SETUP Network SETUP CALL PROC CONNECT CONNECT CONN ACK CONN ACK Communication Called terminal DISCONNECT RELEASE RELEASE COMPLETE DISCONNECT RELEASE RELEASE COMPLETE 28

29 ISDN L3 Μήνυμα: SETUP Κάθε ένα από τα L3 Μηνύματα περιέχει μια σειρά από παραμέτρους (Information Elements) οργανωμένες σε ομάδες από 1 η περισσότερα bytes. SETUP CCITT Q.931 Call reference SETUP Bearer capability Channel identification Keypad Calling party number Calling party subaddr. Called party number Called party subaddr. Low layer compatib. High layer compatib. User-user info. 29

30 Παράμετρος Μηνύματος Σηματοδοσίας (Information Element ) Κάθε παράμετρος σηματοδοσίας είναι οργανωμένη σε πεδία τιμών (Information Element Fields) τα οποία μεταφέρουν μια ιδιαίτερη πληροφορία. SETUP CCITT Q.931 Call reference SETUP Bearer capability Channel identification Keypad Calling party number Calling party subaddr. Called party number Called party subaddr. Low layer compatib. High layer compatib. User-user info. Coding standard Transfer Mode BEARER CAPABILITY LENGTH OF ELEMENT Structure Symmetry Information Transfer Capability Information Transfer Rate Config. Establ. Info. Transfer Rate (backw.) User Info. Layer 1 prot. User Rate 30

31 Τέλος Ενότητας