CHƯƠNG 4 LIÊN KẾT MẠNG VỆ TINH VỚI MẠNG TRÁI ĐẤT
4.8. Mạng tích hợp số đa dịch vụ (ISDN)
Mạng tích hợp số đa dịch vụ ISDN bao gồm một loạt các khuyến nghị của ITU- T cho các thuê bao dịch vụ, dịch vụ người dùng/mạng lưới khả năng liên kết mạng để đảm bảo mức độ tương thích quốc tế. ISDN là một cố gắng của ITU-T với các chuẩn
để tích hợp mạng thoại và dữ liệu cho một loạt các dịch vụ rộng khắp với kết nối trên tồn thế giới.
Các chuẩn ISDN giải thích một loạt các khái niệm và các nguyên tắc liên quan. Họ cũng mơ tả chi tiết khía cạnh dịch vụ và mạng của ISDN bao gồm cả khả năng dịch vụ, về mặt tổng thể mạng lưới và chức năng giao diện người dùng mạng (UNI) và giao diện liên mạng với hàng loạt lớn các giao thức lớn
4.8.1. Giao diện tốc độ cơ bản
Giao diện tốc độ cơ bản được xác định trong khuyến nghị L.430 của ITU-T. Khuyến nghị này định nghĩa truyền thơng ISDN giữa các thiết bị đầu cuối . BRI bao gồm 2 kênh: kênh B mỗi kênh tốc độ 64Kbit/s và kênh D tốc độ 16Bkit/s (2B+D)
Kênh B là kênh người dùng cơ bản và cĩ thể phục vụ tồn bộ các loại lưu lượng bao gồm thoại kỹ thuật số, dữ liệu và hình ảnh chậm trong chế độ chuyển mạch gĩi hay chuyển mạch mạch
Kênh D chủ yếu được dùng cho báo hiệu được yêu cầu điều khiển kênh B nhưng cũng cĩ thể dùng cho thơng điệp định hướng gĩi dữ liệu như trong hình 4.16. Kênh B sẽ được định tuyến tới các điểm dịch vụ lựa chọn với báo hiệu (thơng tin S),
đo từ xa (thơng tin t) và chuyển mạch gĩi dữ liệu tốc độ thấp ( thơng tin P) >64Kbit/s Chuyển mạch/khơng chuyển mạch 64Kbit/s Chuyển mạch/khơng chuyển mạch Chuyển mạch gĩi
Báo hiệu kênh chung
LELE TE LE TE TE Báo hiệu người dùng mạng Báo hiệu người dùng-người dùng Hình 4.16 Đặc điểm cấu trúc cơ bản của ISDN
Thành phần ISDN bao gồm :thiết bị đầu cuối (TE), thiết bị thích ứng đầu cuối (TA), thiết bị kết cuối mạng (NT), thiết bị kết cuối đường dây (LE) , thiết bịđầu cuối tổng đài. Tốc độ truy nhập cơ bản cĩ thể sử dụng cấu hình điểm-điểm hoặc điểm tới
đa điểm giữa các LE và TE
Số lượng điểm tham chiếu được xác định trong ISDN. Những điểm tham chiếu này định nghĩa giao diện logic các nhĩm chức năng chẳng hạn TAs và NT1s. Điểm tham chiếu ISDN bao gồm R (điểm tham chiếu giữa thiết bị phi ISDN và TA), S (điểm tham chiếu giữa đầu cuối người dùng và NT2), T( điểm tham chiếu giữa thiết bị NT1 và NT2), U (điểm tham chiếu giữa thiết bị NT1 và thiết bị kết cuối đường truyền). Điểm tham chiếu U chỉ cĩ thể phù hợp tại bắc mỹ nơi mà các nhà cung cấp các dịch vụ mạng khơng cung cấp chức năng NT1 Hình 4.17 trình bày các điểm tham chiếu và các nhĩm chức năng của ISDN. Cĩ 3 thiết bịđược gia tăng để chuyển mạch ISDN tại văn phịng trung tâm, 2 trong số thiết bị đĩ là tương thích ISDN mà họ cĩ thể kèm theo thơng qua điểm tham chiếu S tới thiết bị NT2 . Thiết bị thứ 3( điện thoại chuẩn phi ISDN) thì được kèm theo thơng qua điểm tham chiếu R tới TA. Bất kỳ một thiết bị nào trong các thiết bịđĩ cũng cĩ thể được kèm theo thiết bị NT1/2 mà cĩ thể
Hình 4.17 điểm tham chiếu và nhĩm chức năng ISDN băng hẹp (N-ISDN)
Tại bắc mỹ NT1 là thiết bị tài sản khách hàng (CPE) , NT2 là loại thiết bị phức tạp hơn được tìm thấy trong tổng đài nhánh riêng kỹ thuật số mà hoạt động ở giao thức lớp 2 và 3 và các dịch vụ tập trung. Thiết bị NT1/2 cũng tồn tại nĩ là một thiết bị đơn mà kết hợp chức năng của NT1 và NT2
4.8.2. Giao diện tốc độ sơ cấp
Giao diện tốc độ sơ cấp PRI được định nghĩa bởi giao thức lớp vật lý và bởi những giao thức cao hơn bao gồm LAPD. Nĩ cĩ đầy đủ nối tiếp điểm-điểm song cơng,cấu hình đồng bộ. Khuyến nghị G703,G704 của ITU-T định nghĩa giao diện
điện và dạng khung cĩ 2 giao diện khác nhau:
• Bắc Mỹ T1(1.544Mbit/s) ghép 24 kênh B. Một khung PRI cĩ 193bit trong đĩ 192 bit bằng 24*8bit dành cho người dùng.
• Châu Âu E1(2.048Mbit/s) ghép 32 kênh B một khung PRI cĩ 256 bit bằng 32*8bit bao gồm 240bit 30*8 bit dùng cho lưu lượng ,8 bit dùng cho định khung và đồng bộ ,8 bit dùng cho báo hiệu và điều khiển.
4.8.3. Lớp vật lý ISDN (lớp 1)
Lớp vật lý ISDN cung cấp khả năng truyền dẫn cho kênh B và kênh D dưới dạng chuỗi bit được mã hố với chức năng định thời và đồng bộ. Nĩ cũng cung cấp khả năng báo hiệu cho phép các thiết bị đầu cuối và thiết bị mạng truy nhập đến tài nguyên kênh D và sử dụng kênh D đểđiều khiển kênh B.
Lớp vật lý ISDN(lớp 1) cĩ định dạng khung khác nhau tuỳ thuộc vào khung là vào (từđầu cuối vào mạng) hay ra (từ mạng tới các đầu cuối) như trong hình 4.19
Các khung cĩ độ dài 48bit trong đĩ cĩ 36 bit là dữ liệu. Bit F cung cấp chức năng đồng bộ ,bit L điều chỉnh giá trị trung bình bit , bit E được dùng để giải quyết tranh chấp khi một số đầu cuối trên đường bus thụ động tranh chấp kênh, bit A kích hoạt thiết bị, bit S chưa được gán. Bit B1,B2,D được sử dụng cho kênh B và kênh D. Thiết bị người dùng đa ISDN cĩ thể được gắn theo luật tự nhiên vào một mạch, trong cấu hình này sự va chạm cĩ thể xuất hiện nếu 2 thiết bịđầu cuối truyền đồng thời, do
nĩ phản hồi nĩ ngược lại trong vị trí bit E kế tiếp ,TE sẽ chờ bit E kế tiếp tương tự như nĩ truyền bit D lần cuối.
Thiết bịđầu cuối cĩ thể khơng truyền trong kênh D trừ khi chúng đầu tiên kiểm tra số lượng bit “1” (biểu thị khơng tín hiệu) tương ứng với độ ưu tiên được thiết lập trước, nếu TE kiểm tra bit trong kênh phản hồi E mà nĩ khác bit D quá trình truyền sẽ
bị dừng ngay lập tức, kỹ thuật đơn giản này chắc chắn một điều rằng chỉ cĩ một thiết bịđầu cuối truyền tại một thời điểm.
Sau khi truyền thành cơng bản tin D, mức độ ưu tiên của thiết bị đầu cuối bị
giảm đi do nĩ địi hỏi kiểm tra thêm bit “1” trong hàng trước khi truyền .Thiết bị đầu cuối cĩ thể ko cần tăng mức độ ưu tiên của nĩ trừ khi tất cả các thiết bị trên cùng
đường truyền đều cĩ cơ hội để truyền bản tin D. Kết nối điện thoại cĩ mức độưu tiên cao hơn tất cả các dịch vụ khác và thơng tin báo hiệu cĩ độ ưu tiên cao hơn thơng tin khơng báo hiệu.
A
F
A
F
Hình 4.18 Định dạng khung tại điểm tham chiếu T và S
4.8.4. Lớp liên kết ISDN (lớp 2)
Lớp 2 của giao thức báo hiệu là thủ tục liên kết truy nhập kênh D(LAP-D) nĩ dựa trên hệ thống LAP-B được sử dụng trong X-25. LAP-D tương tự như điều khiển liên kết dữ liệu mức cao (HDLC) và thủ tục truy nhập tuyến cân bằng (LAP-B). LAP- D như tên viết tắt của nĩ được sử dụng trên kênh D để đảm bào điều khiển và luồng thơng tin báo hiệu được nhận một cách chính xác. Định dạng khung LAP-D trình bày như hình 4.19. Giống như HDLC nĩ được sử dụng cho khung giám sát, thơng tin và khơng đánh số. Giao thức LAP-D được xác định chính thức trong ITU-T Q920 và Q921 cho báo hiệu ,trường cờ và trường điều khiển trong LAP-D thì giống nhau với HDLC,trường địa chỉ trong LAP-D cĩ thể một byte hoặc 2 byte, nếu bit địa chỉ mở
rộng của byte đầu tiên được thiết lập thì địa chỉ cĩ chiều dài là một byte, nếu khơng thì trường địa chỉ là 2 byte. Byte đầu tiên của trường địa chỉ chứa bộ nhận dạng điểm
truy nhập dịch vụ (SAPI) với cổng nhận dạng tại dịch vụ LAP-D được cung cấp tại lớp 3. C/R cho biết khung cĩ chứa yêu cầu hoặc đáp ứng hay khơng. Bộ nhận dạng diểm cuối thiết bị đầu cuối(TEI) xác định một hay nhiều thiết bị đầu cuối. TEI tất cả
là “1” cho biết là quảng bá (broadcast). 01111110 Địa chỉ octet 1 Địa chỉ octet 2 Điều khiển octet 1 Điều khiển octet 2 Lớp 3 Thơng tin Khung tổng kiểm tra 1 Khung tổng kiểm tra 1 01111110 SAPI TEI C/R EA0 EA1 1 1 1 1 1 2 1 Cờ Cờ SAPI: phần tử nhận dạng điểm truy nhập dịch vụ TEI: bộ nhận dạng điểm cuối của thiết bịđầu cuối. EA0/EA1 : địa chỉ bit mở rộng C/R : đáp ứng lệnh biến Hình 4.19 Cấu trúc khung LAP-D (lớp 2) 4.8.5. Lớp mạng ISDN (lớp 3)
Lớp 3 được xác định dùng cho báo hiệu ISDN : ITU-T I450 (cũng được biết như ITU-T Q930 và ITU-T I451 (được biết như là ITU-T Q931) những giao thức này hỗ trợ người dùng tới người dùng, kết nối chuyển mạch gĩi và chuyển mạch mạch. Sự đa dạng của thiết lập, kết thúc cuộc gọi, thơng tin và các bản tin hỗn hợp theo lý thuyết thì bao gồm : setup, connect, release, user information, cancel, status và disconnect.
Những bản tin này cĩ chức năng tương tự như được cung cấp trong giao thức X25. Hình 4.20 chỉ ra các giai đoạn điển hình của cuộc gọi chuyển mạch mạch ISDN.
Hình 4.20 Minh hoạ báo hiệu lớp 3 ISDN