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.