Организация доступа в интернет. Функциональная схема организации абонентского доступа. Интерфейсы

1.

Организация доступа
Функциональная схема
организации абонентского доступа
Интерфейсы

2.

3.

Базовый доступ
NT
S
ТЕ1 .
NT2
Т
NT1
Uва 2B+D
ЛК
V
КП
R
Network
Termination
typetype
2-1
сетевое
Network
Termination
- сетевой
ТЕ2
ТА
окончание,
реализующее
функции
окончание,
реализующее
Terminal концентрации
adapter
коммутации,
нагрузки,
физическое
сопряжение
с линией,
терминальный
адаптер,
контроля
ошибок
в
звене
сигнализации,
обслуживание линии и мониторинг
Terminal
Equipment
type
1 - работы
выбора
требуемого
оконечногорегенерацию
оборудования
Terminal Equipment type 2 производительности,
- для
ТЕ1 оконечные
оконечные
абонентские
оборудования
ТЕ2 в дистанционное
и кадровую
сигнализацию.
Примеры NT2:
линейных
сигналов,
абонентские
терминалы,
приспособленные
сети.
УАТС,
и др.и др.
питание
терминалы,
для работы в У-ЦСИО.
NT
неприспособленные
для
работы в У-ЦСИО.
Т
U
2B+D
УАТС
ЛВС
Х.25
ЛВС
S
NT1
NT2
PRA
30B+D
К сети
ПД СКК
К сети
ПД СКП
ЛК
V
Т
Абонентское оборудование
Абонентский доступ
К теле –
фонной
сети
Коммутационная
станция ISDN
Абонентские пункты
Жми название блока
К выделенным
сетям

4.

Конфигурация
«точка-точка»
короткая
пассивная шина
многоточечное
соединение
расширенная
пассивная шина

5.

«Точка-точка»
Конфигурация «точка-точка» допускает
удаление устройства NT от подключенного
терминального оборудования TE на
расстояние до 1 км.
ТЕ
Жми
кнопку
Жми
пробел
1 км
NT

6.

Короткая пассивная
шина
В конфигурации с короткой пассивной шиной к одной шине
подключается устройство NT и до 8 ТЕ.
200 м
ТЕ 1
ТЕ 3
ТЕ 5
ТЕ 7
NT
кпш
ТЕ 2
ТЕ 4
ТЕ 6
ТЕ 8
Терминальные устройства ТЕ не могут удаляться от NT более чем на 200м.
Жми
Жми
пробел
кнопку

7.

Расширенная пассивная
шина
1 км
Расширенной пассивной шиной
называют группу из нескольких
ТЕ, удаленных друг от друга не
более чем на 50 м.
ТЕ 1
50 м
ТЕ 2
NT
ТЕ 3
ТЕ 4
Жми
Жми
пробел
кнопку
Сама группа ТЕ может быть
удалена от устройства NT
на расстояние до 1км.

8.

9. Интерфейс R

R
ТЕ2
ТА
Интерфейс R обеспечивает
взаимосвязь между абонентским
терминалом ТЕ2 и терминальным
адаптером ТА.
В качестве терминала в сети У-ЦСИО может быть:
телефонный аппарат;
факсимильный аппарат;
телетекстный аппарат;
видеотекстный аппарат;
персональный компьютер и др.
Если в качестве терминала подключается терминал У-ЦСИО,
то необходимость в терминальном адаптере ТА отпадает.

10. Интерфейс S

ТЕ1
УАТС
S
S
NT2
NT2
Интерфейс S обеспечивает
взаимодействие терминала У-ЦСИО с
оконечным сетевым оборудованием
NT2, выполняющим функции
сопряжения терминалов с сетью и
обеспечивает:
подключение нескольких оконечных терминалов;
возможности обмена информацией для нескольких терминалов;
распределение поступивших вызовов по оконечным терминалам;
требуемое затухание линии.
Для подключения оконечных терминалов используют порты. Каждый
порт позволяет подключить до 8 оконечных терминалов,
удовлетворяющих требованиям ЦСИО.
Существуют различные способы подключения оконечных терминалов.
Если подключается только один терминал, то используется способ
подключения «точка-точка».
При подключении нескольких терминалов – звезда, пассивная шина,
активная шина.

11.

Структура цифрового потока интерфейса S
бит
устанавливаемый
Бит обрамления вспомогательный
бит,
используемый
Отбит,
NT
к ТЕ
формирования кадра
в двоичном значении
кадра
для
активизации
(=0)
(N=F)
D L
F
бит
эхо-бит
группирования
Dкадров
канала
L B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 E D A Fа N B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 E D M
Бит
D L
бит баланса
напряжения
вДвухбитовое
B-канале 1смещение
От TЕ к NТ
F L B1 B1 B1 B1B1 B1 B1 B1 L D L
f
Жми
название
битов
бит Бит в B-канале 2
D-канала
F L B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 L D L

12.

Бит F – нулевой бит в начале кадра. За каждым F-битом для баланса
напряжения в линии следует L-бит. Конфигурация «F-бит L-бит» отмечает начало
кадра, распознаваемое на приемном конце.
Бит Fа – дополнительный бит фазирования кадра, Если не применятся
группирование кадров, всегда устанавливается в 0.
Бит А – бит активации ОУ , используемый для активизации или деактивизации
устройств ТЕ.
Бит L – бит баланса постоянного напряжения в линии, обеспечивают
присутствие в кадре четного числа единиц, что гарантирует отсутствие в
цепи постоянного напряжения.
Бит D – используются для организации сигнализации.
Бит Е – при передаче от NT к ТЕ кадр несет в себе Е-биты, повторяющие
последние биты, переданные по D-каналу Е-биты управляют доступом к NT
подключенных устройств ТЕ. Поскольку в каждый момент времени В-канал
может использовать только одно устройство, никаких проблем с
выделением В-канала не возникает. Все устройства должны работать через
общий D-канал (осуществляя передачу сигналов). Устройства ТЕ получает
Е-бит со значением, отличным от своего последнего D-бита, это значит, что
оно больше не владеет D-каналом и потом прекращает передачу.
Бит S – резервный бит.

13.

Интерфейс U
U
NT1
ЛК
Интерфейс обеспечивает:
- согласование по скоростям
передачи;
- синхронизацию;
- организацию дуплексной
связи;
- линейное кодирование;
Обеспечивает взаимосвязь с
абонентским линейным
комплектом, при этом
интерфейс может быть как
двухпроводным (в случае
базового доступа), так и
четырехпроводным (иногда в
случае первичного доступа) с
использованием линейных кодов
4В3Т или 2В1Q. В абонентском
пункте к одной абонентской лини
допускается подключение до 16
различных абонентских
терминалов, но реально
используют до 8.

14.

Структура цифрового потока интерфейса U
цикл
С
1
…
1 УИ
W1
…
W32
УИ
Ǿ В1
Цикл содержит 34 временных канала.
Во временных каналах Wi передается :
8 бит канала В1;
8 бит канала В2;
2 бита канала D;
1 бит - логический ноль.
Жми
пробе
л
Жми
кнопку
SYN
C
… В1 D В2
W1
…
W32
В2 D
Ǿ
Во временном канале С передаются сигналы
управления. Он содержит 13 бит:
1 бит – логический ноль,
12 бит – информация управления.
Канальный интервал SYN – канал
синхронизации, содержащий 19 бит, в
которых передаются все единицы.
Таким образом в общем цикл состоит из
640 бит, образуя скорость передачи
160 кбит/с.

15.

Интерфейс V
ЛК
V
КП
К теле –
фонной
сети
Обеспечивает мультиплексирование
цифрового потока, поступающего от
линейных комплектов ЛК.
К сети
ПД СКК
БД0
БД1
БД2
БД3
БД4
БД5
БД6
БД7
К сети
ПД СКП
ЛК
V
К выделенным
сетям
В1
8
В2
+
8
Для формирования временных
меток и управления
D
+
2
+
6
+
8
= 32 бит
Жми
пробе
Жми
л
кнопку
Скорость группового цифрового потока
соответствует первичной ИКМ системы
передачи 2048 кбит/с. Цифровой поток
позволяет объединить до 8 структур базового
доступа.
=

16.

D-канал
Конкуренция за канал
Протокол 2 уровня для D-канала
Протокол 3 уровня для D-канала
Формат сигнального сообщения
канала D

17.

Конкуренция за канал
В-каналы всегда выделяются одному устройству ТЕ, поэтому разрешать конфликты
нет необходимости.
При доступе к D-каналу разрешение конфликтов осуществляется следующим образом:
Каждому ТЕ присваивается определенное количество единиц. Например, ТЕ1
присваивается 3 единицы, а ТЕ4 – 4 единицы.
1
1
ТЕ 1
1
1
Е
1
3
1
=
Е
Е
3
D-канал
ТЕ 2
Е
Е
Е
NT
ТЕ 3
1
1
ТЕ 4
1
1
1
1
1
4
Жми
Жми
пробел
кнопку
Е
1
≠
Е
3
Е
Устройства ТЕ, не передающее данных
(т.е. свободные ТЕ), посылает серию
двоичных единиц.
NT передает эхо-сигнал как определенное
количество Е-битов со значением 1
каждый.
Если устройство ТЕ воспринимает
достаточное число Е-битов со
значением 1, то предполагает, что
линия свободна, и передает данные.
Если устройство ТЕ воспринимает
недостаточное число Е-битов со
значением 1, то предполагает, что
передачу осуществляет другое
устройство и не обращается к Dканалу.

18.

В ЦСИО протоколом уровня связи данных является
протокол доступа LAPD (Link Access Protokol D). LAPD
представляет собой бит-ориентированный протокол,
основанный на протоколе HDLC ( High-level Link Control
Protokol – высокоуровневый протокол управления связи
данных) стандартов OSI. LAPD передает поток битов в
структуре, называемой кадром.
Назначение протокола LAPD состоит в подготовке и
передаче информации между компонентами ЦСИО
третьего уровня, а также он должен обслуживать несколько
терминальных устройств со стороны пользователя и сети в
опорных точках S и Т.

19.

Для создания логических соединений между
пользователями (устройствами ТЕ) и сетью через
интерфейс S или Т в LAPD применяется D-канал.
ТЕ
S
NT2
T
NT1
U
LE
L3
L3
L3
L2
L2
L2
L1
L1
L1
L1
Соединения LAPD:
- между ТЕ и NT2 через S
- между LE и NT2 через Т
Жми
Жми
пробел
кнопку

20. Структура кадра LAPD

Как и любой бит-ориентированный протокол связи
данных, LAPD передает информацию
в кадрах:
FCS-Frame Check Sequence.
Указывает начало и конец
Задает тип
кадра, передается
8-битовой
передаваемого кадра
комбинацией 01111110
Флаг
Используется для выявления
ошибок в передаче с помощью
циклической контрольной
суммы (CRC).
Поле
Поле
Информационное Последовательность
Флаг
адреса управления
поле
контроля кадра
Адрес важен для выполнения функций
DСодержит
управляющие
канала. Адресация LAPD допускается биты и пакеты с
мультиплексирование физических соединений
информацией
между устройствами ЦСИО и сетью.
Жми
название
блока
Жми
Жми
кнопку
пробел

21.

Поле флага
Флаги отмечают начало и конец кадра LAPD. Флаг в конце кадра может быть индикатором начала
следующего кадра. Флаг содержит значения 01111110.
Общая проблема флагов на уровне битов заключается в том, что последовательность битов флага
может случайно повторятся в других полях флага. Во избежании этого в LAPD применяется подставка
битов (bit stuffing) или вставка и удаление нулевого бита. С помощью данного процесса LAPD
подсчитывает передаваемые единичные биты. Если обнаруживается пять единичных битов подряд, то
LAPD вставляет нулевой бит. Тем самым гарантируется, что заданная во флаге последовательность
встречается только там , где нужно.
Поле управления
Поле управления указывает тип передаваемого кадра LAPD. В LAPD осуществляются три типа
кадров:
Кадры передачи информации (I-кадры), переносят информацию пользователя;
кадры диспетчеризации (S-кадры), применяются для управления потоками и контроля ошибок. Они
управляют передачей в линии I-кадров.
ненумерованные кадры (U-кадры), служат для поддержки в LAPD неподтверждаемой передачи, а
также с помощью данных кадров устанавливаются, поддерживаются и аннулируются логические
соединения.
Контрольная последовательность кадра (FCS)
Эти биты выполняют некоторые функции контроля ошибок. Использование FCS определено в
стандартах CCITT для циклического контроля CRC. Каждый блок данных из n битов сопровождается
соответствующим числом FCS из f битов. Сумма n+ f должна без остатка делиться на заранее
определенное число. Наличие остатка означает ошибку.

22.

Поле адреса
Структура поля адреса LAPD дает этому протоколу возможность мультиплексировать в
одном физическом уровне несколько логических соединений. Формально адрес LAPD
называется идентификатором соединения уровня связи данных (DLCI-Data Link
Connection Identifier).
LAPD поддерживает два типа мультиплексирования. Для одновременного доступа к
физической линии он допускает установку у пользователя нескольких устройств и
отвечает за управляющие сигналы и передачу пакетов данных. Для этого LAPD
использует двухкомпонентный адрес, состоящий из идентификатора конечной точки
(TEI-terminal endpoint identifier), определяющего процесс, который выполняется
устройством на третьем уровне. Вместе взятые TEI и SAPI составляют DLCI.
Идентификаторы TEI обычно присваиваются динамически при включении устройств ТЕ
SAPI применяются для идентификации процесса на третьем уровне, выполняемого
устройством ЦСИО. Стандарты CCITT определяют четыре значения SAPI:
1. Управление вызовом – управляет созданием и отменой канала В;
2. 16 – режим передачи пакетов Х.25 в D-канале;
3. 63 – административная информация;
4. Служба пересылки кадра в D-канале.
Поле информации
Информационные поля встречаются только в I-кадрах. Биты поля информации могут
следовать в любом порядке, но в совокупности должны составлять определенное число
полных битов (октетов). Длина этого поля зависит от используемой системы, но не может
превышать 260 октетов.

23.

Протокол D-канала третьего уровня
Важной особенность передачи сигналов
«пользователь – сеть» является то, что обмен
сигналами в D-канале между устройствами
пользователя и сетью отличаются от обмена
сигналами, происходящего между «внутренними»
компонентами ЦСИО.
Организация вызовов в ЦСИО, их поддержание и
завершение соединения – все это
осуществляется с помощью обмена
последовательностью сообщений между сетью и
пользователем ЦСИО.

24.

Общий формат коммуникаций уровня 3 выглядит
следующим образом:
Call reference – содержит значение,
присвоенное конкретному активному
8
7
6
вызову
Биты
5
4
Protocol discriminator –
идентифицирует тот
протокол,
для
3
2 которого
1 Октеты
предназначено сообщение.
Дискриминатор протокола
0
Флаг ссылки
вызова
0
CRF
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
В стандартах
специфицируются 33 типа
2
сообщений, и каждый из них
выполняет свою функцию.
Типу присваивается значение,
включаемое в данное поле.
3
Значение ссылки вызова
В данном поле может передаваться:
•номер вызываемой стороны,
•номер вызывающей стороны,
•идентификация
0 канала,
•средства обслуживания,
•скорость передачи информации,
•размер пакета и т.д.
Тип сообщения
Другие необходимые информационные
элементы
Жми
название
блока
1

25.

На рисунке показана процесс передачи сообщений по каналу D в интерфейсе «пользовательРассмотрим процесссеть».
сигнализации в канале D:
•по сигналуодин
вызова
от абонента
А в АПа формируется
сообщение
SETUP,
Здесь рассмотрен
из множества
возможных
случаев обмена
сигналами
по каналу D.
•после приема от АПа Особенности
адресной информации
УК1таковы:
посылает в АПа сообщение о
этого случая
прохождении
вызова в сеть
(Call Proceeding),
•сообщение SETUP (Seting
User Part–сообщение
пользователя)
содержит номер абонента Б,
•после
этого
в
АПа
происходит
подключение
терминала
абонента
к
•абонентский пункт абонента А (АПа) и абонентский пункт абонента
Б (АПб) А
содержат
по
скоммутированному
каналу
В на УК1.
Сообщение
SETUP
с адресной информацией
одному
терминалу,
но могут
иметь до
8 терминалов.
поступает в сеть J и далее в АПб,
•если терминал Б свободен, то АПб посылает сигнал «Посылка вызова» в терминал Б
и формирует сигнал Alerting для передачи в АПа. По данному сигналу АПа передает
сигнал «Контроль посылки вызова»,
•при ответе абонента Б от АПб передается сообщение об ответе Connect. В АПа это
приводит к прекращению сигнала «КПВ»,
•в ответ на сигнал Connect сеть J передает в АПб сигнал подтверждения Connect
Acknowledge,
•после этого в АПб подключается канал В. На этом процесс соединения для передачи
речи или данных заканчивается.
Аб А
«ПВ»
«КПВ»
Аб Б
SETUP
АПа
Call Proceeding
Жми
Жми
пробел
кнопку
Alerting
УК1
Connect
УК2
SETUP
Connect Acknowledge
АПб

26.

ОТБОЙ
Пусть отбой принят односторонним:
Первым дает отбой абонент А
1. АПа передает сообщение Disconnect,
2. В ответ на это УК1 передает сообщение Release – освобождение (подтверждение приема
сигнала Disconnect ),
3. АПа передает в УК1 сообщение Release complete об отключении абонента А от канала В.
4. Прием сообщения Disconnect приводит к передаче абоненту Б сигнала «Занято».
5. Если абонент Б дает отбой, то из АПб выдается сообщение Release,
6. Из сети J в ответ на сообщение Release, полученное от АПб, передается сообщение
Release complete об отключении канала В.
На этом завершается процесс взаимодействия АПа и АПб по сигнальной сети.
Если же первым дает отбой абонент Б, то из АПб выдается сообщение Release и т.д.
Аб А
«Занято»
Release
Release
АПа
УК1
Release
Disconnect
complete
Жми
Жми
пробел
кнопку
УК2
АПб
Release complete
Аб Б

27.

Формат сигнального сообщения канала D
Номера
байтов 7
0
0
1
2
3
5(1)
6(2)
7(3)
0
8(4)
9(5)
.
.
I-3(n≤127)
I-2
I-1
I=n+7
0
Поле сигнальной информации
уровня 3
4(0)
УРОВЕНЬ 2
Флаг (01111110) – отмечает начало и
Номера бит
6
5
4
3
2
1
0
конец кадра.
SAPI (Service Access Point Identifier) –
Флаг
1
1
1
1
1
1
0
идентификатор
точки3доступа к
УРОВЕНЬ
SAPI
c/r
0
Адресное поле
обслуживанию,
фактически
определяющий
PD (Protocol
Discriminator)
–
уровня 2
TEI
1
коды разных
процедур.
дискриминатор
(указатель)
протокола,
c/r (command/response)
– бит, и
определяющий
класс протокола
N(R)
P
N(S)
0 Поле управления
определяющий,
является
сообщение
назначение
сигнальной
информации
PD
командой
или 3откликом
(c/r=0 – команда
уровня
(для управления
терминала или
отклик станции,
c/r=1 –
соединением
с коммутацией
каналов
CR
инаоборот.
пакетов).
CR
TEI (Terminal Еquipment Identifier) –
идентификатор
терминала.
Он
Тип сигнального сообщения
CR
(Call Reference)
– указатель
позволяет
при наличии
нескольких
логического
соединения,
Длина сообщения
абонентских
терминалов
отнести
определяющий
логическое
Сигнальное
Элемент 1 сообщения
передаваемую
информацию
к
соединение,
к которому
относится
сообщение
уровня 3
нужному терминалу
(TEI=0-63
–
сигнальное
сообщение
уровня 3.
фиксированные терминалы,
TEI=64-126 – произвольные
Элемент m сообщения
терминалы, TEI=127 –
одновременное обращение ко всем
Проверочная
терминалам).
последовательность
N(S) – последовательный циклический
номер пакета.
1
1
1
1
1
1
0 Флаг
N(R) – циклический номер последнего
принятого пакета.
Жми
Жми
Р (Poll-bit) – бит запроса повторения потерянного или
пробел
кнопку
искаженного пакета.