ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ   Θ

 

 

ISDN

 

Εισαγωγή

 

Το αντικείμενο της εργασίας είναι το hardware και τα πρωτόκολλα για τα ψηφιακά δίκτυα ολοκληρωμένων υπηρεσιών.

Το 1993 άρχισε να γίνεται πραγματικότητα στη χώρα μας, αλλά και σε όλη την Ευρώπη, το Όνειρο του ψηφιακού δικτύου ολοκληρωμένων υπηρεσιών, του ISDN (Intergrated Services Digital Network) όπως επικράτησε να ονομάζεται διεθνώς. Αποτελεί τον τελικό σκοπό μιας παγκόσμια συντονισμένης προσπάθειας στις επικοινωνίες, για την ενιαία και τεχνοοικονομικά βέλτιστη αντιμετώπιση των επικοινωνιακών αναγκών, που σήμερα εξυπηρετούνται από ιδιαίτερα δίκτυα. Η κοινή υποδομή που επιτρέπει την εξέλιξη αυτή, αντιπροσωπεύεται από την ψηφιακή τεχνική και την βαθμιαία ψηφιοποίηση του τηλεφωνικού δικτύου.  Γενικότερα όμως άρχισε ήδη στην Ευρώπη η πειραματική εφαρμογή του B - ISDN (Broandband ISDN), δηλαδή του ISDN ευρείας ζώνης. Τα κέντρα του B - ISDN, η λειτουργία των οποίων στηρίζεται στον ασύγχρονο ρυθμό μετάδοσης ΑΤΜ (Asynchronous Transfer Mode), προβλέπεται σύντομα να αρχίσουν να εγκαθίστανται αντί των γνωστών ψηφιακών κέντρων. Προβλέπεται τότε ένα είδος ταύτισης των συστημάτων κέντρων και μετάδοσης, καθώς και η συνύπαρξη του ISDN των συνήθων ψηφιακών κέντρων με το B - ISDN των κέντρων ΑΤΜ.

Κινητήριος δύναμη πίσω από το B - ISDN είναι η ένταξη υπηρεσιών σχετιζομένων με μετάδοση εικόνας. Απαιτείται θεαματική αυξηση του ευρους ζωνης της προσβασης προς και απο τον χρηστη, με σιγουρη πλεον την αντικατασταση των υπαρχοντων συνδρομητικων γραμμων με μεσο ευρειας ζωνης. Στο απωτερο μελλον, ενα κοινο δικτυο θα περιλαμβανει και ολες τις υπηρεσιες εκπομπης (broadcasting), δηλαδη θα εξυπηρετει τα μαζικα ηλεκτρονικα μεσα που σημερα αντιπροσωπευονται απο ραδιοφωνο και τηλεοραση, με ξεχωριστη μεταδοση εξω απο οποιοδηποτε επικοινωνιακο δικτυο. Στην αναφορα που ακολουθει θα αναλυθουν εκτενεστερα οι λογοι που μας οδηγησαν στα παραπανω ενοποιημενα δικτυα, το υλικο τους, αλλα και τα πρωτοκολα που χρησιμοποιουν.

 

 

 

Γενικά για ΙSDN

 

Σημερα, οπως ειναι γνωστο, υπαρχουν διαφορα ανεξαρτητα μεταξυ τους δικτυα. Ετσι εχουμε το τηλεφωνικο δικτυο, το δικτυο telex, το δικτυο data κ.τ.λ. Εαν συνεπως καποιος επιθυμει να χρησιμοποιει τις υπηρεσιες περισσοτερων ανεξαρτητων δικτυων, θα πρεπει να διαθετει ιδιεταιρη γραμμη συνδεσης για καθε ενα απο αυτα.

Ειναι φυσικο, οτι επειδη το τηλεφωνικο δικτυο ειναι σημερα το πλεον ανεπτυγμενο και διαδεδομενο απο ολα τα αλλα, καθε ρεαλιστικη προσπαθεια για για την ολοκληρωση ενος ενοποιημενου δικτυου θα πρεπει να βασιζεται στην σταδιακη και προγραμματισμενη βελτιωση και επεκταση του δικτυου αυτου.

Αλλα και μεσα στο τηλεφωνικο δικτυο, το συντρηπτικο μερος της εγκατεστημενης επενδυσης αντιπροσωπευεται απο το λεγομενο τερματικο δικτυο, δηλαδη το υποδικτυο που συνδεει τους συνδρομητες με τα τηλεφωνικα κεντρα. Ετσι, στις προδιαγραφες του ISDN ειναι ενσωματομενη η δυνατοτητα να χρησιμοποιουν σε μεγαλο ποσοστο τις δισυρματες γραμμες χαλκου για την μεταφορα ψηφιακης πληροφοριας. Αυτο βοηθα παρα πολυ στο να οδηγουμαστε σε σχετικα γρηγορη προσφορα των δυνατοτητων του ISDN σε μεγαλο αριθμο συνδρομητων.

Η ψηφιοποιηση της μεταγωγης και μεταδοσης στην τηλεφωνια, οδηγει σταδιακα σε πληρη ψηφιακα τηλεφωνικα δικτυα βασισμενα στην μεταγωγη κυκλωματος. Ετσι το ISDN αποτελει την φυσικη εξελιξη ενος εντελως ψηφιοποιημενου τηλεφωνικου δικτυου. Το σημαντικο ειναι το προσθετο χαρακτηριστικο του, που ειναι η ενοποιηση της μεταδοσης της φωνης, του κειμενου, της τηλεομοιοτυποιας, των δεδομενων κ. τ. λ. με ενα ενιαιο δικτυο.

 Προκειμενου να ειναι δυνατη η συνδεση των πελατων του ISDN και με τους πελατες αλλων δικτυων, το ISDN μπορει να συνδεεται και με αλλα δικτυα.

Οι μελοντικες εξελιξεις του ISDN εχουν να κανουν με τις αντιδρασεις των χρηστων στις θεαματικα αυξημενες επικοινωνιακες δυνατοτητες που θα τους προσφερθουν. Mεταδοση φωνης και δεδομενων ειναι οι προφανεις υπηρεσιες που θα χρησιμοποιηθουν, ομως η ολη προσπαθεια θα ηταν αδικαιολογητη, κυριως οικονομικα, αν το ISDN δεν δημιουργουσε νεες υπηρεσιες αυξημενου επικοινωνιακου φορτου, οπως μεταδοση εικονας και VIDEO.

 

 

Υπηρεσίες στο ISDN

 

Κατα την CCITΤ διακρινονται δυο κατηγοριες υπηρεσιων στο ISDN, οι υπηρεσιες μεταφορας και οι τηλευπηρεσιες. Παραδειγμα υπηρεσιας μεταφορας ειναι ειναι η μεταφορα δεδομενων, ενω παραδειγματα τηλευπηρεσιων ειναι η τηλεφωνια και το teletex. Οι υπηρεσιες μεταφορας και οι τηλευπηρεσιες καθοριζονται απο την CCITΤ απο ορισμενα προκαθορισμενα χαρακτηριστικα(ATTRIBUTES). Ετσι μια ορισμενη τηλευπηρεσια η υπηρεσια μεταφορας, οριζεται με τις τιμες που λαμβανουν αυτα τα προκαθορισμενα χαρακτηριστικα για την υπηρεσια αυτη. Πρεπει να σημειωθει, οτι οι συμπληρωματικες υπηρεσιες του ISDN οριζονται στη CCITΤ με ενα κειμενο περιγραφης τους, συμπληρωμενο με ενα λογικο διαγραμμα ροης, που αναλυει τον τροπο λειτουργιας της συμπληρωματικης υπηρεσιας με διαφορες καταστασεις. Μια συμπληρωματικη υπηρεσια δεν μπορει να νοηθει σαν ανεξαρτητη υπηρεσια και παντοτε παρεχεται στον χρηστη σε συνδιασμο με μια βασικη υπηρεσια. Συμπληρωματικες υπηρεσιες για την τηλεφωνια ειναι μεταξυ αλλων, η δυνατοτητα συνεδριακων κλησεων, η φραγη κλησης, χρεωση του καλουμενου κ. τ. λ.

Οι υπηρεσιες μεταφορας διαφερουν απο τις τηλευπηρεσιες, οχι μονο στις λειτουργιες που πρεπει να ενεργοποιηθουν απο το δικτυο, αλλα και στο οτι οι τηλευπηρεσιες περιλαμβανουν δυνατοτητες των τερματικων, ενω τουτο δεν συμβαινει με τις υπηρεσιες μεταφορας.

 

 

 

 

Είδη Τερματικών Διατάξεων του ISDN

 

Οι τερματικες διαταξεις του ISDN κατατασονται σε τεσσερις ομαδες λειτουργιων, τις ομαδες ΤΕ 1 (Terminal Equipment 1), TE 2 (Terminal Equipment 2), TA (Terminal Adapter), και NT (Network Termination).

 

Η ομαδα ΤΕ 1 μπορει να περιλαμβανει ενα η περισσοτερα ειδη συσκευων, οπου λεγοντας συσκευη ενοουμε το τερματικο ISDN. Δηλαδη το ΤΕ 1 εχει interface προς την πλευρα του δικτυου συμβατο με το ISDN. Εκτος απο υπηρεσιες μεταφορας φωνης, κειμενου, data, και εικονας, ενα τερματικο ΤΕ 1 μπορει να προσφερει και συμπληρωματικες υπηρεσιες, οπως η ενδειξη μυνηματων σε μικρη οθονη, στοιχεια της χρεωσης στη μικρη οθονη, ενταμιευση των επιλεγομενων αριθμων, συντετμημενη επιλογη, ενταμιευση των 10 τελευταιων επιλεγεντων αριθμων, επανεπιλογη ενος απο τους 10 τελευταιους επιλεγεντες αριθμους, υπαρξη εσωτερικου τηλεφωνικου καταλογου και επιλογη απο αυτον με χρηση ονοματος η αριθμου κ.τ.λ. Tα ελαχιστα που μπορει να διαθετει ενα τερματικο ΤΕ 1 ISDN, ειναι ενα μικρουπολογιστη για την εκτελεση των απαιτουμενων λειτουργιων συνεργασιας του με το κεντρο ISDN, ενα μικροτηλεφωνο τηλεφωνου, κομβια επιλογης αριθμου, μια οθονη για αριθμους και μυνηματα και καποιο πληκτρολογιο αποστολης μυνηματων.  Παραδειγματα τερματικων ISDN μπορει να ειναι ενα ψηφιακο τηλεφωνο, ενα τερματικο teletex, ενα τερματικο videotex, ενα τερματικο telefax, ενας προσωπικος υπολογιστης η ενα τερματικο για πολλες λειτουργιες.

Η ομαδα ΤΕ 2 περιλαμβανει τερματικα τα οποια δεν ειναι συμβατα με το ISDN, δηλαδη τα τερματικα αυτα εχουν interfaces συμβατα με διαφορετικες συστασεις απο τις συστασεις του ISDN.

Ο ΤA ερχεται να συμπληρωσει με hardwear και softwear για το μη συμβατο ΤΕ 2, ωστε να το κανει συμβατο με το τυποποιημενο interface του ISDN. Ο συνδιασμος του ΤΕ 2 και του TA, μας δινει τις λειτουργιες του ΤΕ 1. Ετσι, μπορουμε να πουμε οτι ο ΤΑ ειναι μια συσκευη που μας παρεχει τις εξης λειτουργιες : μετατρεπει τα σηματα ελεγχου ενος τερματικου ΤΕ 2 σε σηματα του πρωτοκολου των μυνηματων ελεγχου του ISDN στο καναλι σηματοδοσιας, και προσαρμοζει την ταχυτητα και τα data ενος τερματικου ΤΕ 2 σε αυτα των καναλιων επικοινωνιας του ISDN. Συνοπτικα ο ΤΑ κανει μετατροπη του πρωτοκολου σηματοδοσιας, μετατροπη των DATA και δινει στο ΤΕ 2 δυνατοτητα επιλογης και δυνατοτητα οθονης. Παραδειγματα ΤΑ θα μπορουσε να ειναι μια συσκευη που θα εκανε συμβατο με το ISDN εναν προσωπικο υπολογιστη με τηλεφωνο, η θα μπορουσε να ειναι μια συσκευη που θα εκανε συμβατο με το ISDN ενα αναλογικο τηλεφωνο.

Η μοναδα λειτουργιων ΝΤ 1 βρισκεται στην περιοχη του συνδρομητη και προσαρμοζει το interface της πλευρας του ΤΕ 1 η του ΤΑ με την ψηφιακη συνδρομητικη γραμμη. Υπαρχουν διαφοροι τυποι συσκευων ΝΤ 1, αναλογα με τον αριθμο των καναλιων επικοινωνιας, δηλαδη των συσκευων ΤΕ 1 που εξυπηρετει καθε ΝΤ 1.  Οι κυριες λειτουργιες της ΝΤ 1 ειναι η συνδεση της γραμμης χωρις επιλογη, λειτουργιες εποπτειας και συντηρησης της γραμμης, χρονισμος, τροφοδοτηση των τερματικων με ισχυ, πολυπλεξια των bits, προσαρμογη του τερματικου με την γραμμη, και διαχειριση των προσκρουσεων.

 

Η ομαδα λειτουργιων ΝΤ 2 ειναι μια ομαδα πιο εξυπνων λειτουργιων, οπως επιλογης και διαχειρισης πληροφοριων σηματοδοσιας. Συσκευη τυπου ΝΤ 2 μπορει να ειναι για παραδειγμα μια ΡΑΒΧ για ISDN (ISPBX) η ενα LAN. Το ΝΤ 2 χρειαζεται για την συμβατοτητα του με την γραμμη ενα ΝΤ 1. Τοτε το ΝΤ 1 αυτο, διαφερει απο το ΝΤ 1 που ειδαμε πριν γιατι δεν συνδεται με το κεντρο ISDN με δικλωνη γραμμη, αλλα εχουμε συστημα πολλων καναλιων με τετρασυρματη γραμμη. Αυτο γινεται επειδη χρειαζομαστε περισσοτερα απο δυο καναλια επικοινωνιας και ενα καναλι σηματοδοσιας. Το ΝΤ 1 και το ΝΤ 2 ειναι δυνατον να αποτελουν μια ενιαια μοναδα, την ΝΤ.  Οι κυριες λειτουργιες του ΝΤ 2 ειναι η διαχειριση των πληροφοριων σηματοδοσιας, η πολυπλεξια των πληροφοριων σηματοδοσιας, η διασυνδεση των data,η λειτουργια της συγκεντρωσης, οι λειτουργιες συντηρησης και εποπτειας, και η λειτουργια της φυσικης συνδεσης.

Στη διαταξη LΤ (line termination), τερματιζει η συνδρομητικη γραμμη στη πλευρα του κεντρου.

Μια ISPBX, (δευτερευουσα ISDN η συνδρομητικο κεντρο ISDN οπως ονομαζεται), εξυπηρετει για παραδειγμα μια μεγαλη επιχειρηση και διαθετει επιλογικες λειτουργιες, λειτουργιες συγκεντρωσης της κινησης, καθως και αλλες εξυπηρετισεις. Μια ISPBX δεν διαφερει πολυ απο ενα κεντρο ISDN, διαφερει μονο ως προς το μεγεθος και ως προς την ικανοτητα διεκπεραιωσης κλησεων.

Eνας IMUX (ISDN Multiplexer) συνδεεται με το κεντρο μεσω ενος ψηφιακου link ανωτερης ταξης. Σε αυτον συνδεεται μια ομαδα απομακρυσμενων συνδρομητων ISDN.

 

 

 

 

ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΙ ΚΑΙ ΣΗΜΕΙΑ ΑΝΑΦΟΡΑΣ

 

Επειδη οι ομαδες λειτουργιων, που ειδαμε πιο πανω, μπορουν να συνδιαστουν με διαφορους τροπους και σε διαφορους συνδιασμους, η CCITΤ ορισε σχηματισμους αναφορας. Βασικα υπαρχουν δυο σχηματισμοι αναφορας τυποποιημενοι απο την CCITΤ, ενας για σχετικα μικρη κινηση και ενας για μεγαλυτερη κινηση.

 

Σχήμα 1

 

O πρωτος τυποποιημενος σχηματισμος χρησιμοποιει τις ομαδες λειτουργιων που αναφεραμε ΤΕ 1, ΤΕ 2, ΤΑ και ΝΤ 1. Στους σχηματισμους αναφορας χρησιμοποιουνται και σημεια αναφορας (S, R, U και V). Ο σχηματισμος αυτος φαινεται στο σχημα 1. Το S σημειο αναφορας διαχωριζει το τερματικο ISDN απο το ΝΤ 1. Το σημειο αναφορας R βρισκεται μεταξυ ενος οχι ISDN τερματικου και του ΤΑ. Τα R και S σημεια αναφορας βρισκονται στην περιοχη του συνδρομητη. Στην περιοχη του κεντρου, υπαρχουν οι ομαδες λειτουργιων ΕΤ (EXCHANGE TERMINATION) και LΤ (LINE TERMINATION). Οι ομαδες αυτες δεν εχουν τυποποιηθει ακομα απο την CCITΤ, καθως επισης δεν εχει τυποποιηθει το σημειο αναφορας V που χωριζει μεταξυ τους τα σημεια LΤ ΚΑΙ ΕΤ. Tο σημειο αναφορας U, βρισκεται μεταξυ των διαταξεων του συνδρομητη και των διαταξεων του κεντρου. Δηλαδη το σημειο U αντιστιχει στο link επικοινωνιας, και στην περιπτωση του πρωτου σχηματισμου που περιγραφουμε, ειναι η γραμμη των δυο αγωγων. Το LT, οπου τερματιζει στο κεντρο το link επικοινωνιας, πρεπει το ελαχιστο να μπορει να δεχεται απο τη γραμμη, και να στελνει σε αυτη κριτηρια. Το ET που οπως αναφεραμε δεν εχει τυποποιηθει, πρεπει να υποστηριζει την διαχειριση και την διεκπερεωση της επικοινωνιας προς το link επικοινωνιας. Το U σημειο αναφορας αυτο ειχε οριστει στις πρωτες συστασεις της CCITΤ,στις προσφατες ομως δεν υπαρχει. Υπαρχει ομως σε πολλες εκδοσεις, και φαινεται οτι θα χρησιμοποιηται στο μελλον περισσοτερο στην Αμερικη παρα στην Ευρωπη.

 

Σχήμα 2

 

Ο δευτερος τυποποιημενος σχηματισμος για μεγαλη κινηση φαινεται στο σχημα 2. Στην περιπτωση του σχηματισμου αυτου, χρησιμοποιηται η ομαδα λειτουργιων ΝΤ 2. Επισης εχουμε link επικοινωνιας με μεγαλυτερη χωρητικοτητα μεταδωσης σε σχεση με την δισυρματη γραμμη. Oπως εχουμε αναφερει, το ΝΤ 2 συνδεεται με το link επικοινωνιας μεσω του ΝΤ 1. Μεταξυ των ΝΤ 1 ΚΑΙ ΝΤ 2 εχουμε το σημειο αναφορας Τ που που διαχωριζει τις ομαδες λειτουργιων ΝΤ 2 και ΝΤ 1. Το σημειο αναφορας Τ εξαφανιζεται σε ορισμενες τετοιες εφαρμογες. Το σημειο U στην περιπτωση του δευτερου αυτου τυποποιημενου σχηματισμου, αφορα ενα link επικοινωνιας με πολυ περισσοτερα καναλια απο οτι στην περιπτωση του πρωτου σχηματισμου.

 

 

 

Κατηγορίες Πρόσβασης

 

Τα καναλια προσβασης των χρηστων συγκεντρωνονται,μεσω του ΝΤ, στο link επικοινωνιας προς το κεντρο ΙSDΝ. Ενα καναλι προσβασης χρηστη μπορει να ειναι ειτε καναλι σηματοδοσιας, ειται καναλι επικοινωνιας. Σε οτι αφορα το link επικοινωνιας με το κεντρο ISDN, διακρινουμε δυο κυριως τυποποιημενες απο την CCITT κατηγοριες προσβασης. Οι κατηγοριες αυτες ειναι η βασικη κατηγορια προσβασης και η πρωτευουσα κατηγορια προσβασης.

Η βασικη κατηγορια προσβασης αντιστοιχει στον πρωτο τυποποιημενο σχηματισμο αναφορας που ειδαμε (με χρηση του ΝΤ 1) οπου εχουμε μικρη κινηση, και οπου ως link επικοινωνιας χρησιμοποιηται η δισυρματη ψηφιακη γραμμη.

Στη βασικη κατηγορια προσβασης μπορει να υπαρχει ενας απο τους εξης τρεις συνδιασμους, μονο ενα καναλι σηματοδοσιας, ενα καναλι σηματοδοσιας και ενα καναλι επικοινωνιας η ενα καναλι σηματοδοσιας και δυο καναλια επικοινωνιας. Οπως βλεπουμε παντα στην βασικη κατηγορια προσβασης περιλαμβανεται ενα καναλι σηματοδοσιας.

Η δευτερη κατηγορια προσβασης, δηλαδη η πρωτευουσα κατηγορια προσβασης, διεκπερεωνει μεγαλυτερη κινηση απο την βασικη κατηγορια. Η πρωτευουσα κατηγορια προσβασης χρησιμοποιηται για παραδειγμα στην περιπτωση ISPBX η στην περιπτωση IMUX που ειδαμε. Η πρωτευουσα κατηγορια προσβασης αντιστοιχει στον δευτερο σχηματισμο αναφορας (ΝΤ 1 ΚΑΙ ΝΤ 2).

Η πρωτευουσα κατηγορια προσβασης διαθετει ενα καναλι σηματοδοσιας και 30 καναλια επικοινωνιας. Ενας IMUX συνδεεται με μια πρωτευουσα κατηγορια προσβασης με το κεντρο ISDN. Μια ISPBX μπορει να συνδεθει και με δυο πρωτευουσες κατηγοριες προσβασης με το κεντρο ISDN, τοτε η μια απο τις δυο πρωτευουσες κατηγοριες προσβασης θα εχει 31 καναλια επικοινωνιας και θα χρησιμοποιει το καναλι σηματοδοσιας της αλλης.

Η πρωτευουσα κατηγορια προσβασης αφου διαθετει 31 καναλια χρησιμοποιει το συστημα PCM πρωτης ταξης 2048 kbit/s. Στην αμερικη χρησημοποιηται το συστημα 1544 kbit/s με ενα καναλι σηματοδοσιας και 23 καναλια επικοινωνιας, η 24 καναλια επικοινωνιας αν υπαρχουν περισσοτερες πρωτευουσες κατηγοριες προσβασης, για παραδειγμα σε μια ISPBX.

 

 

Στρωμάτωση και πρωτόκολλα του ISDN

 

ΣΤΡΩΜΑ 1

 

 Οι συστασεις της CCITT για το στρωμα 1 διαφερουν ουσιαστικα για την βασικη προσβαση και την πρωτευουσα προσβαση. Ενω για την πρωτευουσα προσβαση οι συστασεις επεκτεινουν χαρακτηριστικα ηδη γνωστα στα συστηματα PCM, η βασικη προσβαση απαιτει ενα εντελως νεο τροπο προσαρμογης ικανο να εξασφαλιζει χαμηλο κοστος, απλοτητα και ευελιξια συγχρονως.

 

Βασικη προσβαση

Η βασικη προσβαση στο ISDN προσφερει στον χρηστη 144 kbit/s και ειναι της μορφης 2 Β + D, οπου το Β ειναι διαυλος 64 kbit/s, φερων πληροφορια χρηστη (φωνη, data κ. τ. λ) η χρηστων απο διαδικασια πολυπλεξιας, ενω το D ειναι διαυλος 16 kbit/s φερων πληροφορια σημανσης σε πακετα για τον ελεγχο των κλησεων και των προσφερομενων υπηρεσιων και επιπλεον, προσθετικα δεδομενα σε μορφη πακετων. Η βασικη λειτουργια που επιτυγχανεται στο σημειο προσαρμογης S / T μεταξυ χρηστη δικτυου ειναι η αμφιδρομη μεταδοση των δυο ανεξαρτητων διαυλων Β και του διαυλου D. Αυτο υλοποιηται με πολυπλεξια των διαυλων αυτων κατα TDM, οποτε με την προσθηκη των καταληλων bits συγχρονισμου του βασικου πλαισιου και βοηθητικων λειτουργιων, φτανουμε απο τα 144 kbit/s στα 192 kbit/s. Για την καθε κατευθυνση ροης χρησιμοποιηται και ενα φυσικο κυκλωμα, ετσι απαιτειται φυσικη διαταξη τεσσαρων συρματων.Δινεται η δυνατοτητα δυο διαφορετικων τροπων συνδεσης των τερματικων προς την συσκευη τερματισμου του δικτυου ΝΤ (ΝΤ 1 η ΝΤ 2). Μπορουμε να εχουμε διαταξη σημειου προς σημειο η σημειου προς πολλαπλα σημεια. Στην περιπτωση σημειου προς σημειο, για πολλαπλες τερματικες συσκευες υπαρχει και ο αντιστοιχος αριθμος τετρασυρματων φυσικων συνδεσεων. Σε καθε ζευγος συρματος βρισκεται στην μια ακρη ενας μοναδικος πομπος, και στην αλλη ακρη ενας μοκαδικος δεκτης. Η μεγιστη δυνατη αποσταση μεταξυ ΤΕ και ΝΤ καθοριζεται απο την αποσβεση της γραμμης και ειναι 1 χιλιομετρο. Στην περιπτωση σημειου προς πολλαπλα σημεια, μεχρι 8 τερματικες συσκευες ΤΕ μπορουν να συνδρθουν μεσω κοινης παθητικης γραμμης στη συσκευη τερματισμου του δικτυου ΝΤ. Η κοινη γραμμη ειναι τετρασυρματη, και στην διαταξη αυτη μπορουν περισσοτερες πηγες να ειναι συνδεμενες στον ιδιο δεκτη ΝΤ, η περισσοτεροι δεκτες να τροφοδοτουνται απο την ιδια πηγη ΝΤ. Η μεγιστη αποσταση απο την ΝΤ καθοριζεται απο την καθυστερηση επιστροφης και ειναι 100 εως 200 μετρα. Η πολικοτητα της συνδεσης στις διαφορες ΤΕ ειναι σημαντικη γιατι τα bits συγχρονισμου, και σε ορισμενες περιπτωσεις τα bits πληροφοριας του διαυλου D, αντιστοιχουν σε ηλεκτρικα σηματα που φτανουν στην ΝΤ σαν αθροισματα των αντοιστιχων σηματων στις πηγες ΤΕ, ετσι με αναστροφη πολικοτητα αυτα θα μπορουσαν να αλληλοαιρεθουν.

 

Πλαισιο του στρωματος 1

Τα λειτουργικα χαρακτηριστικα βασιζονται στην πλαισιωμενη δομη του ψηφιακου σηματος. Στο σημειο προσαρμογης μπορουμε να διακρινουμε πλαισια του στρωματος 1 μηκους 48 bits, με τα bits αριθμημενα απο το 1 εως το 48. Για οποιαδηποτε κατευθυνση ροης τα bits 1, 2, 14, 15 αφιερωνονται στην ευθυγραμμηση του πλαισιου, τεσσερις οκταδες αντιστοιχουν στους διαυλους Β 1 και Β 2, και τεσσερα bits στον διαυλο D.  Στην κατευθηνση ροης απο ΝΤ προς ΤΕ εχουμε στις θεσεις 11, 24, 35 και 46 τα λεγομενα bits ηχους η Ε - bits, που προσδιοριζουν τον διαυλο ηχους που χρησιμοποιηται. Το bit στη θεση 13 χρησιμοποιηται στην διαδικασια ενεργοποιησης - απενεργοποιησης και τα δυο bit στις θεσεις 26 και 37 ειναι ελευθερα για μελλοντικη χρηση. Τελος το τελευταιο bit χρισιμοποιηται για να εξισοροπηθει η συνεχης συνιστωσα του πλαισιου. Στην κατευθηνση ροης απο ΤΕ προς ΝΤ υπαρχουν 8 bit, απο ενα για την εξισοροπιση της συνεχους συνιστωσας καθε οκταδας του διαυλου Β, και καθε bit του διαυλου D ξεχωριστα. Η αναγκη αυτη προκυπτει οταν στην κοινη παθητικη γραμμη διαφορετικες ΤΕ εχουν ανεξαρτητη προσβαση προς το ΝΤ υλοποιουμενη με το ιδιο πλαισιο.Σαν κωδικας γραμμης χρησιμοποιηται και στις δυο κατευθυνσεις ροης ο ψευτοτριαδικος με 100 % ευρος παλμου στον οποιο το δυαδικο “1“ αντιστοιχει σε ελειψη τασης ενω το δυαδικο “0“ αντιστιχει σε θετικο η αρνητικο παλμο 0,75 V, καθως και σε καθε παλμο αλλαζει η πολικοτητα. Μεγαλη σημασια εχει δοθει στο ISDN στην τροφοδοσια ισχυος των τερματικων συσκευων.Eτσι πρεπει να υπαρχει δυνατοτητα παροχης ισχυος απο την πλευρα του δικτυου προς την τερματικη συσκευη, ετσι ωστε βασικες λειτουργιες αυτης, που οποσδηποτε περιλαμβανουν την υπηρεσια της σημερινης τηλεφωνιας, να ειναι δυνατες σε περιπτωση διακοπης της παροχης ισχυος στον συνδρομητη. Το προβλημα λυνεται με βυσμα οκτω ακροδεκτων, χωρις να μας ενδιαφερει αν το σημειο προσαρμογης αιναι το S η το Τ και αν υπαρχει επιπλεoν τοπικη τροφοδοσια.

 

 

ΣΤΡΩΜΑ 2

 

Ενω στο στρωμα 1 υπαρχουν σημαντικες διαφορες για την βασικη και πρωτευουσα προσβαση οι συστασεις για τα στρωματα 2 και 3 ειναι κοινες ειται εχουμε την βασικη προσβαση (2 B + 3 D) ειται τους συνδιασμους (2 3 B + D) και (3 0 B + D) της πρωτευουσας προσβασης. Το σημαντικο στοιχειο των σχετικων πρωτοκολων ειναι οτι βασιζονται στο προτυπο στρωματωσης της ΙSΟ και CCITΤ. Στον διαυλο D επικρατει το προτυπο LAP - D ενω στον διαυλο Β τα παντα ειναι ελευθερα εκτος αν προκειται για μεταδοση δεδομενων με μεταγωγη πακετου οποτε εχουμε τις συστασεις του στρωματος 2 της Χ. 25. Το προτυπο LAP - D ειναι υποσυνολο του ΗDLC. Tο LAP - D ειναι ικανο να διατηρησει και επικοινωνια απο ενα προς πολλαπλα σημεια, που οπως ειδαμε περιλαμβανεται στις πιθανες διαταξεις των τερματικων συσκευων ΤΕ και της συσκευης τερματισμου ΝΤ στο ISDN. Υποστηριζει πολλαπλες συνδεσεις του στρωματος 2 πανω στην ιδια φυσικη συνδεση δηλαδη πανω στον διαυλο D. Για τον προσδιορισμο μιας συγκεκριμενης συνδεσης του στρωματος 2 το πεδιο διευθυνσης του πεδιου χωριζεται σε δυο υποπεδια το αναγνωριστικο σημειου προσβασης υπηρεσιας και το αναγνωριστικο τερματικης συσκευης. Το ολο πλαισιο του στρωματος 2 εκτος απο πεδιο διευθυνσης περιλαμβανει σημαια, πεδιο ελεγχου, πεδιο δεδομενων, και πεδιο ελεγχου σφαλματων.  Η LAP - D υποστηριζει μεταδωση με η χωρις επιβεβαιωση. Στην μεταδωση χωρις επιβεβαιωση η πληροφορια που παραδιδεται προς μεταδωση απο το στρωμα 3 μεταδιδεται με πλαισια του στρωματος 2 των οποιων η ληψη δεν επιβεβαιωνεται απο την αλλη πλευρα. Αντιθετα στη μεταδωση με επιβεβαιωση ολα τα πλαισια επιβεβαιωνονται απο τον δεκτη μεσα στο στρωμα 2. Μεταδωση χωρις επιβεβαιωση μπορει να γινει και σε συνδεσεις του στρωματος 2 απο σημειο σε σημειο και απο σημειο προς πολλαπλα σημεια.

Αντιθετα μεταδωση με επιβεβαιωση μπορει να γινει μονο σε συνδεσεις του στρωματος 2 απο σημειο σε σημειο. Ετσι το στρωμα 2 στην περιπτωση μεταδωσης με επιβεβαιωση ανιχνευει και διορθωνει με επανεκπομπες των πλαισιων σφαλματα του στρωματος 1 και επιπλεον ελεγχει την ακολουθια των πλαισιων ενω στην περιπτωση της μεταδωσης χωρις επιβεβαιωση υπαρχει μονο ανιχνευση σφαλματος στον παραληπτη και τα πλαισια δεν εχουν διαδοχικη αριθμιση.  Η διαδοχικη αριθμιση των πλαισιων πανω σε καθε συνδεση απο σημειο προς σημειο του στρωματος 2 γινεται με modulo 8 η modulo 28. Yπαρχει και η δυνατοτητα αριθμησης modulo 2 για απλουστευση των σχετικων προγραμματων και εξοικονομηση μνημης στις ΤΕ.

 

 

ΣΤΡΩΜΑ 3

 

H εγκατασταση μιας συνδεσης μεταξυ συνδρομητων μεσω του ISDN, καθως και η αιτηση υπηρεσιων απο το δικτυο ISDN, απαιτει την ανταλαγη μυνηματων μεταξυ τερματικης συσκευης ΤΕ και του δικτυου ΝΤ. Τα μυνηματα αυτα περιεχουν σε κωδικοποιημενη μορφη την πληροφορια που απαιτειται για την μεταγωγη, για παραδειγμα κατα την εγκατασταση μιας τηλεφωνικης συνδεσης. Ολα τα παραπανω περιλαμβανονται στις λειτουργιες του στρωματος 3 ενω η σχετικη επικοινωνια μεταξυ ΤΕ και ΝΤ γινεται μεσω του διαυλου D. Συμφωνα με τις συστασεις για το σττρωμα 3 εχουμε εγκατεστημενες και στους δυο συμετεχοντες (ΤΕ και ΝΤ) διαδικασιες για : την κωδικοποιηση της πληροφοριας που προσδιοριζει μια συγκεκριμενη ενεργεια του αλλου, ομαδοποιηση και συρραψη της πληροφοριας σε μοναδες πληροφοριας του στρωματος τρια για την επικοινωνια με τον αλλο, και επικοινωνια με το στρωμα 2 για την χρηση των υπηρεσιων καθως και με τα ανωτερα στρωματα για την παροχη υπηρεσιων προς αυτα. Ετσι πρωταρχικα οδιαυλος δ δινει την δυνατοτητα εγκαταστασης συνδεσεων. οι συνδεσεις αυτες υλοποιουνται ειται πανω στον δ ειται πανω στον β και το νεο βασικο στοιχειο που περιεχει το ισδν ειναι ο ελεγχος συνδεσεων μεσω ενος διαυλου, με διεργασιες που για την επικοινωνια τους χρησιμοποιουν εναν αλλο διαυλο.

Εκτως των παραπανω οι συστασεις για το στρωμα 3 του ISDN, ειναι αναλογες του στρωματος 3 του Χ. 2 5 δηλαδη της συστασης της CCITΤ για προσβαση σε δικτυο μεταγωγης πακετου, και αφορουν αποκλειστικα το σημειο προσαρμογης S / T μεταξυ χρηστη (TE) και δικτυου (NT). Υπαρχουν διαφορερικοι τροποι συνδεσης μεταξυ συνδρομητων στο ISDN. Στη συνδεση μεταγωγης κυκλωματος μεσω του διαυλου Β, ολες οι διαδικασιες σημανσης γινονται εκτος του διαυλου. Δηλαδη σε αντιθεση με την κλασικη τηλεφωνια που η σημανση γινεται μεσω του ιδιου διαυλου που μεταφερει και την φωνη, στο ISDN η σημανση γινεται μεσω του διαυλου D, που ειναι διαφορετικος απο τον διαυλο που μεταφερει την πληροφορια, δηλαδη τον B. Στη συνδεση μεταγωγης πακετου μεσω του διαυλου Β για την εγκατασταση μιας συνδεσης περναμε απο δυο σταδια, πρωτα εγκαθισταται μια συνδεση μεταγωγης κυκλωματος με σημανση μεσω του διαυλου D απο τον συνδρομητη μεχρι καποια μοναδα εντος του δικτυου που εργαζεται με την μεθοδο μεταγωγης πακετου. Σε αυτη την συνδεση μεταγωγης κυκλωματος χρησιμοποιουνται ολα τα προτοκολα μεταγωγης πακετου, που εξελισονται πανω στον διαυλο Β και αφορουν εγκατασταση και καταργηση νοητων συνδεσεων καθως και μεραφορα data με την μεθοδο μεταγωγης πακετου. Στη συνδεση μεταγωγης πακετου μεσω του διαυλου D ολος ο ελεγχος της συνδεσης συντελειται, πανω στον ιδιo διαυλο D απο τον οποιο περνουν και τα πακετα πληροφοριας. Το στρωμα 3 πρεπει να ελεγχει μια μεγαλη ποικιλια συνδεσεων που ανηκουν στις παραπανω κατηγοριες μεσω ενος κοινου τροπου προςαρμογης μεταξυ χρηςτη και δικτυου.

 

Πρωτοκολο ΙSDΝ για σημανση μεσω του διαυλου D

 

Το μηνυμα (πακετο) του στρωματος 3 περιεχει μια επικεφαλιδα τεσσαρων οκταδων που περιλαμβανει το προσδιοριστικο του πρωτοκολου (που καθοριζει αν το μηνυμα ειναι για σημανση, η αποτελει στοιχειο πληροφοριας αλλης μορφης που μεταδιδεται μεσω του διαυλου D), το πεδιο μηκους για τον αριθμο αναφορας της κλησης (που καθοριζει το μηκος σε οκταδες του παρακατω πεδιου), το πεδιο αριθμου αναφορας της κλησης (ειναι μεταβλητου μηκους και επιτρεπει χρησιμοποιωντας διαφορετικη αριθμηση να εξελισονται παραλληλα και πανω στην ιδια συνδεση του στρωματος 2 ενας μεγαλος αριθμος διαφορετικων και ανεξαρτητων μεταξυ τους διεργασιων που αφορουν την σημανση),τον τυπο του μυνηματος (οπου καθοριζεται η λειτουργικη σημασια του μηνυματος)

 

 

 

 

 

 

ΑΤΜ και Β - ISDN

 

ΓΕΝΙΚΑ

 

Σε πολλες εφαρμογες οπως κινουμενης η ακινητης εικονας υψηλης αναλυσης, η χρησης πληροφοριων αποθηκευμενων σε πολυ μεγαλες μνημες κ. τ. λ. τα 64 Kbits/s του narrow - band ISDN προκαλουν μεγαλους χρονους αναμονης. Ενδεικτικα αναφερουμε για διαφορα μεγεθη δεδομενων με τις αντιστοιχες εφαρμογες τους, τους απαιτουμενους χρονους μεταδωσης για ταχυτητα 64 Kbits/s και 10 Mbits/s.

 

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΜΕΓΕΘΟΣ ΧΡΟΝΟΣ ΜΕΤΑΔΩΣΗΣ  ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ    ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΤΑΧΥΤΗΤΑ  64 Kbit/s 10 Μbit/s

Τομογραφια 0,5 Mbyte 1,3 min 0,5 s computer

αρχειο cad 5 Mbyte 13 min 5 s

Συνηθης 6 Mbyte 15 min 6 s σελιδα

Διαγραμμα 10 Mbyte 26 min 6 s τσιπ

σελιδα 30 Μbyte > 1 h 30 s εφημεριδας

εικονα 1,6 Gbyte 7 h 25 min υψηλης αναλυσης

προσομειωση 2 Gbyte > 8 h 33 min computer

 

 

 

Για αυτον τον λογο σημερα αλλα LAN (Local Area Networks) εργαζονται στα 10 Mbit/s και καμμια φορα και στα 100 Mbit/s. Ειδικοτερα παρατηρουμε οτι σε επαγγελματικες εφαρμογες κινουμενης και σταθερης εικονας, ακομα και με την μεγαλυτερη συμπιεση σηματος απαιτουνται 1 εως 30 Mbit/s. Για τηλεοραση επισης υψηλης ευκρινειας (high definition TV) απαιτουνται 50 εως 30 Mbit/s. Αλλη απαιτηση στα νεα εξελιγμενα δικτυα εκτος απο την ταχυτητα ειναι ενας χρηστης με ενα σημειο προσβασης στο δικτυο να μπορει ταυτοχρονα να διεκπεραιωνει πολλες συνδεσεις διαφορων ταχυτητων.

Παρατηρουμε οτι ιδεωδες για τις αναγκες των χρηστων δικτυο ειναι “ το δικτυο για καθε ταχυτητα και καθε συνδιασμο ταχυτητας “. Το δικτυο αυτο πρεπει να μπορει να εξυπηρετει ολες τις υπηρεσιες με το ειδος των πληροφοριων τους, με την βελτιστη για καθε περιπτωση ταχυτητα. Με το ιδεωδες δικτυο δεν θα απαιτουνται τοτε εξιδικευμενα για διαφορες εφαρμογες η διαφορες ταχυτητες δικτυα. Το Β - ISDN που στηριζεται στο ATM ειναι το προδιαγραφεν ηδη απο την CCITT δικτυο.

 

 

Δομή του Δικτύου AΤΜ και του B - ISDN

 

Διακρινουμε νοητες οδους VP (virtual paths) και νοητα καναλια VC (virtual channels). Ενα νοητο καναλι θα ανηκει σε μια νοητη οδο. Στο ΑΤΜ εχουμε διαταξεις διασυνδεσης νοητων οδων PH (path handlers) και διαταξεις διασυνδεσης νοητων καναλιων CH (channel handlers).

            Σε μια διαταξη διασυνδεσης νοητων οδων καταληγουν ενα η περισσοτερα συστηματα SDH. Ετσι στη διαταξη PH εχουμε διασυνδεσεις νοητων οδων που υπαγονται στους φορεις SDH και καταληγουν σε αυτη.Η διασυνδεση νοητων οδων στη διαταξη PH ελεγχεται συνηθως απο το συστημα διαχειρησης ΤΜΝ (telecommunication managment network). Ως διαταξεις ΡΗ οπου διασυνδεονται νοητες οδοι χρησιμοποιουνται διαταξεις οπως οι ATM - CROSS CONNECT (ATM - CC) και οι ATM - MULTIPLEXERS (ATM - MX).

Στη διαταξη διασυνδεσης νοητων καναλιων CH διασυνδεωνται νοητα καναλια νοητων οδων. Η διασυνδεση των νοητων καναλιων γινεται ειται με σηματοδοτηση των χρηστων ειται με σηματοδοτηση του συστηματος διαχειρησης ΤΜΝ (telecommunication managment network). Με τις διασυνδεσεις νοητων καναλιων επιτυγχανεται η διασυνδεση των χρηστων και η ανταλαγη πληροφοριων μεταξυ τους. Η διασυνδεση επισης καναλιων απαιτειται για σηματοδοτηση μεταξυ χρηστων και του συστηματος δικτυου ΑΤΜ. Χαρακτηριστικες διαταξεις CH ειναι τα κεντρα ΑΤΜ και οι συγκεντρωτες ΑΤΜ (ATM - CONCENTRATORS).

Σε περιπτωση υπαρξης σε ενα σημειο αναγκης για διασυνδεση και νοητων οδων και νοητων καναλιων χρησιμοποουνται διαταξεις με συνδιασμενη λειτουργια PH, CH. Διαταξεις με συνδιασμενη λειτουργια PH και CH ειναι τα κεντρα ΑΤΜ κια οι απομακρυσμενες διαταταξεις RU (remote units) των κεντρων ΑΤΜ.

Μεχρι προσφατα το τηλεφωνικο δικτυο (συστημα διασυνδεμενων κεντρων) αποτελειτο απο πολλες ιεραρχικες βαθμιδες οπως πρωτευοντα κεντρα, κυρια κεντρα, κομβικα κεντρα και τερματικα κεντρα. Ανεξαρτητα απο το ΑΤΜ, ηδη υπαρχει η ταση για λογους ευκολης λειτουργιας και διαχειρισης και γενικοτερους οικονομικους λογους το δικτυο αυτο να αποτελειται απο δυο μονο ιεραρχικες βαθμιδες, απο το δικτυο κορμου (κεντρα και μεταδωση, back bone network) και απο το δικτυο προσβασης (access network).

Το δικτυο κορμου αποτελειται απο συνδεμενα μεταξυ τους διαβιβαστικα κεντρα TE (tandem exchannges) και χρησιμευει για διασυνδεση μεταξυ τους των τερματικων κεντρων LE (local enchanges). Το δικτυο προσβασης αποτελειται απο τερματικα κεντρα και τις RU. Το συστημα ΑΤΜ οπως εξηγησαμε εχει μεγαλη δυνατοτητα ως προς την ταχυτητα (bitrate), το μεγεθος των νοητων κυκλωματων, την ευελιξια, το μεγεθος των κεντρων κ.τ.λ. Ετσι το δικτυο ΑΤΜ για οικονομια και ευκολη διαχειρηση συμφερει να αποτελειται απο μια η το πολυ δυο ιεραρχικες βαθμιδες.