Các mạng truyền thông hiện nay sử dụng hai kỹ thuật chuyển mạch chính là kỹ thuật chuyển mạch gói (packet-switching) và kỹ thuật chuyển mạch kênh (circuit-switching). Các mạng chuyển mạch kênh vốn được xây dựng để truyền thoại (ví dụ như mạng điện thoại), còn các mạng chuyển mạch gói vốn để truyền dữ liệu tương tác. Tuy nhiên trong thực tế có nhiều ứng dụng đòi hỏi mạng phải có khả năng đồng thời truyền được nhiều dạng thông tin khác nhau như tiếng nói, hình ảnh, dữ liệu, fax, thông tin điều khiển từ xa.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
Các mạng truyền thông hiện nay sử dụng hai kỹ thuật chuyển mạch chính là kỹ thuật chuyển mạch gói (packet-switching) và kỹ thuật chuyển mạch kênh (circuit-switching) Các mạng chuyển mạch kênh vốn được xây dựng để truyền thoại (ví dụ như mạng điện thoại), còn các mạng chuyển mạch gói vốn để truyền dữ liệu tương tác Tuy nhiên trong thực tế có nhiều ứng dụng đòi hỏi mạng phải có khả năng đồng thời truyền được nhiều dạng thông tin khác nhau như tiếng nói, hình ảnh, dữ liệu, fax, thông tin điều khiển từ xa
Một mạng có khả năng đáp ứng các yêu cầu đa dạng như vậy được đặt tên là “Mạng tích hợp dịch vụ số” (Intergrated Services Digital Network – ISDN) CCITT đã định nghĩa ISDN như một mạng hoàn toàn
số hóa có khả năng cung cấp một phạm vi rộng rãi các dịch vụ thoại và phi thoại truy nhập bởi một tập hữu hạn các giao diện người sử dụng Vậy nên, dưới sự hướng dẫn của giảng viên- T.s Lê Anh Ngọc, trong bài báo cáo dưới đây chúng em xin được trình bày những tìm hiểu của mình về công nghệ truy nhập ISDN với những nội dung chính như sau:
I. Tổng quan về ISDN
Trang 3II. Các thiết bị cơ bản
Hà Nội, tháng 8 năm 2013 Nhóm 6
MỤC LỤC
Trang 4Lời mở đầu……….2
Mục lục……… … ………4
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ISDN….……….……5
1 Giới thiệu……….……… ………5
2 Khái niệm về ISDN……….……….………5
3 Các đặc điểm của ISDN……….……….5
4 Nguyên lí chung……… ……… ……… 6
5 Mục tiêu……… ……… 6
PHẦN II: CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN CỦA MẠNG ISD……… …… 7
1 Bộ tương thích đầu cuối TA ( Terminal Adapter )……… …… 8
2 Máy điện thoại số (D-Tel)……… ……10
PHẦN III: CÁC KÊNH TRONG MẠNG……… ….…… 12
1 Kênh B và D làm chức năng gì……… ……….………… 13
2 Đặc điểm của kênh B và D……… 15
3 Kênh B và D chia sẻ đường truyền như thế nào………….………… 15
4 Kênh sơ cấp PRI 30B+D……… 16
PHẦN IV: CẤU HÌNH ISDN……….17
1 CẤU HÌNH ISDN……… ………… 17
2 CÁC GIAO DIỆN ISDN………19
3 CÁC ĐIỂM THAM CHIẾU……… ……… 20
PHẦN V: ỨNG DỤNG CỦA ISDN……… ….… ………20
PHẦN VI: TỔNG KẾT……… … …… … …………23
TÀI LIỆU THAM KHẢO 26
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ………….……….….……… 27
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ISDN
Trang 51. Giới thiệu
ISDN là một mạng số đa dịch vụ, cung cấp dịch vụ thoại và số liệu chung trên một đường dây thuê bao ISDN dẫn đến quá trình số hóa mạng lưới, cho phép các nguồn tín hiệu: voice, data, text, graphic, music, video có thể được truyền trên đôi dây đồng hiện hữu
Điểm nổi bật của ISDN biểu hiện qua việc chuẩn hóa các dịch vụ thuê bao, các giao tiếp user/network, và khả liên kết mạng
Các ứng dụng của ISDN gồm có: fax nhóm 4, dịch vụ khẩn cấp ( báo trộm, báo cháy, …), dịch vụ ghi số điện, nước, gas Các thiết bị cũ của mạng PSTN vẫn dùng được với ISDN qua một bộ tương thích đầu cuối
TA ( Terminal Adapter ).
2. Khái niệm về ISDN
ISDN là viết tắt của từ Integrated Services Digital Networks: Mạng
số tích hợp đa dịch vụ
Được CCITT( tiền thân của ITU-T : Liên minh viễn thông quốc tế - tiêu chuẩn hóa viễn thông) định nghĩa là: “ Một mạng viễn thông dựa trên kỹ thuật chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói, cung cấp các
đường truyền số, có khả năng phục vụ nhiều loại dịch vụ khác nhau, bao gồm dịch vụ thoại và phi thoại ”
3. Các đặc điểm của ISDN
- ISDN là một mạng số đa dịch vụ, cung cấp dịch vụ thoại và số liệu
chung trên một đường dây thuê bao.
- ISDN cho phép các nguồn tín hiệu: voice, data, text, graphic, music,
video có thể được truyền trên đôi dây đồng hiện hữu
- Điểm nổi bật của ISDN là chuẩn hóa các dịch vụ thuê bao, các giao
tiếp user/network và khả năng liên kết mạng.
Trang 64. Nguyên lí chung
Liên kết các thiết bị đầu cuối khác nhau lên cùng một đường truyền
dây thuê bao và có thể đồng thời truyền thông số giữa thuê bao và mạng.
5. Mục tiêu
+ Tiêu chuaẩn hóa (Standardization): Các tiêu chuaẩn giúp chúng ta:
- Có khả năng truy xuaất toàn caầu
- Chi phí thieất bị do sự cạnh tranh của nhieầu nhà sản xuaất.
- Dùng caấu trúc phân lớp nên deẫ thay theấ, nâng caấp thieất bị + Khung cước phí phụ thuoậc giá thành (cost-related tariffs): và đoậc laập với kieẩu dữ lieậu đang được truyeần daẫn.
PHẦN II: CÁC THIẾT BỊ CƠ BẢN CỦA MẠNG ISDN
Trang 7- Các đầu cuối (terminals), bộ thích nghi đầu cuối (TA - Terminal Adapters), các thiết bị kết cuối mạng, thiết bị kết cuối đường dây và thiết bị kết cuối tổng đài.
- Thiết bị đầu cuối ISDN có 2 loại:
• Đầu cuối loại 1 (TE1 – Termination Equipment 1): là các thiết bị đầu cuối có các thuộc tính ISDN như: điện thoại số ISDN, các đâu cuối thoại, số liệu, digital fax,……
• Đầu cuối loại 2 (TE2 - Termination Equipment 2): là các thiết bị đầu cuối không có tính năng ISDN, để có thể liên kết với ISDN phải có thêm các bộ phối ghép đầu cuối TA (Terminal Adapters).
- Các TE1 kết nối đến ISDN bằng cáp 4 dây Các TE2 kết nối đến ISDN thông qua TA.
- Kết nối tiếp theo TE1 và TE2 là thiết bị kết cuối mạng loại 1 (NT1) hoặc thiết bị kết cuối mạng loại 2 (NT2).
Trang 8• NT1 (Network Termination 1): Thực hiện các chức năng thuộc tầng vật lý của mô hình OSI, tức là các tính năng về điện, về giao tiếp giữa ISDN và người sử dụng, các chức năng kiểm soát chất lượng đường truyền,……
• NT2 (Network Termination 2): Là một thiết bị thông minh có khả năng đáp ứng các chức năng đến tầng mạng của mô hình OSI NT2 có thể là tồng đài riêng PBAX, bộ điều khiển đầu cuối hoặc là mạng cục bộ LAN.
- R, S, T, U : Các điểm chuẩn phân cách ( R: rate, S: system, T: terminal, U: user ).
1 Bộ tương thích đầu cuối TA ( Terminal Adapter )
- TA là giao tiếp cho thiết bị đầu cuối truyền thống đến mạng ISDN Thiết bị này là một trong những điều kiện trước tiên để có thể truy nhập các dịch vị ISDN từ các máy tính cá nhân, máy chủ, máy Fax nhóm
3 và các thiết bị trước đây kết nối mạng điện thoại tương tự truyền thống và mạng FBX.
- Hay cách khác bộ chuyển đổi thiết bị đầu cuối (TA) là một phần cứng giao diện giữa một máy tính và dịch vụ tích hợp kỹ thuật số dòng mạng Đó là những gì thay thế 1 modem khi bạn đang sử dụng 1 kết nối ISDN Các bộ chuyển đổi thiết bị đầu cuối truyền dữ liệu kỹ thuật số trực tiếp từ máy tính tới các đường ISDN mà không cần phải điều chỉnh
và giải điều chế giữa các tín hiệu analog và kỹ thuật số.
Trang 9Hình 1: Bộ chuyển đổi thiết bị đầu cuối
Hình 2: Cấu hình bộ kết nối đầu cuối tương thích
- Bộ tương thích đầu cuối được đặc trưng bởi các cổng liên kết của
nó Các cổng này có thế được lựa chọn tùy vào bộ tương thích sự dụng.
- Các bộ tương thích đầu cuối thương mại sự dụng các giao tiếp chuẩn như RS-232C, V.35, X.21 Các giao tiếp này cho phép kết nối hầu hết thiết bị đầu cuối truyền thống.
- Sơ đồ khối tổng quát của bộ tương thích được cho trong hình vẽ sau đây:
Trang 102 Máy điện thoại số (D-Tel)
- Ngoài dịch vụ truyền thống, máy điện thoại số còn cung cấp nhiều chức năng khác và cũng được xem như là một đầu cuối để truy nhập một số dịch vụ ISDN Trong máy điện thoại số có trang bị bộ tương thích đầu cuối để có thể kết nối các đầu cuối truyền thống và máy tính đến mạng ISDN Cấu hình kết nối máy điện thoại số như hình trên.
- Sơ đồ khối của một D-Tel như mô tả trong hình sau:
Trang 11- Cũng như các bộ tương thích, D-Tel có các cổng khác nhau để kết nối các thiết bị đầu cuối Giao tiếp BA cung cấp cho các đầu cuối nguồn backup 420 mW thông qua DSU để các đầu cuối này vẫn hoạt động liên tục khi có sự cố nguồn điện lưới.
Trang 12PHẦN III: CÁC KÊNH TRONG MẠNG
Kênh được định nghĩa là đường truyền dẫn thông tin giữa người sử dụng và mạng, hay kênh thuê bao
Trong ISDN , kênh thuê bao chỉ truyền các tín hiệu số và được chia làm
2 loại: Kênh D và Kênh B, được phân biệt với nhau về chức năng và tốc độ:
• Kênh D: Thường dùng để truyền các thông báo giữa người sử dụng và
mạng Vì khối lượng trao đổi các thông báo báo hiệu có thể không sử dụng hết độ rộng băng tần dùng cho kênh nên có thể dùng kênh D để truyền các gói tin của người sử dụng Kênh D hoạt động với tốc độ 16Kb/s hoặc 64Kb/s, phụ thuộc giao diện của người sử dụng là BRI hay PRI.
• Kênh B: Dùng để truyền tín hiệu tiếng nói, âm thanh, hình ảnh, số liệu,
video Có thể dùng trong chuyển mạch kênh hay chuyển mạch gói Kênh B luôn hoạt động ở tốc độ 64Kb/s
Ba loại liên kết có thể thiết lập qua kênh B :
- Chuyển mạch kênh (Circuit-switched): Quá trình thiết lập liên kết không thực hiện trên kênh B mà sử dụng hệ thống báo hiệu kênh chung.
- Chuyển mạch gói (Packet-switched): Thuê bao được nối tới một node chuyển mạch gói và số liệu sẽ được chuyển đổi nhờ chuẩn X25.
- Liên kết bán cố định (Semipermanent): loại liên kết này không đòi hỏi thủ tục thiết lập liên kết, tương tự như thuê bao kênh riêng (Leased line).
• Ngoài ra còn có kênh H, là tổ hợp của các kênh B, dùng để truyền tin với tốc độ cao hơn nhiều lần.
Trang 14Kênh Chức năng truyền tin Tốc độ
H22
32,768Mb/s 43-45Mb/s
138.24Mb/s
1 Kênh B và D làm chức năng gì?
- Kênh B thực hiện các dịch vụ ISDN qua mạng và truyền tin tức (thoại
và phi thoại) giữa các người dùng
- Kênh B là kênh truyền độc lập cho các Bits và truyền tại tốc độ
64Kbps
- Kênh B không cần biết các thông tin dạng bit truyền qua nó Nhiệm
vụ của mạng là tiếp nhận các bits được cung cấp bởi một người dùng tại một đầu cuối của kênh B và gửi chúng đến người dùng bên kia kênh.
- Trong một giao diện, kênh B được đánh số Trong giao diện cơ sở, chúng được đánh số là 1&2 Trong giao diện sơ cấp, chúng được đánh
số từ 1 đến 30 (hoặc từ 1 đến 23)
Trang 15- Khi hai người dùng kết nối, không có sự liên quan giữa các kênh tại các đầu cuối Người dùng có thể kết nối kênh B số 17 với kênh B số 2 ISDN chịu trách nhiệm quản lý sự liên kết này.
+ Lưu ý rằng kênh số 17 chỉ tồn tại với kênh PRI, trong khi kênh số 2
có thể tồn tại trên cả kênh PRI và BRI Mạng ISDN không hạn chế các kết nối giữa các kênh B giữa hai loại giao diện BRI và PRI.
Kênh D thực hiện dịch vụ ISDN giữa người dùng và mạng Nó giám sát
sự liên quan giữa người dùng và mạng, bao gồm:
- Các yêu cầu và trả lời được sử dụng khi người dùng thiết lập hoặc nhận một cuộc gọi
- Thông báo tiến trình cuộc gọi.
- Thông báo người dùng, nhom cuộc gọi bị ngắt.
- Thông báo lỗi khi không thiết lập được cuộc gọi.
- Kênh D hoạt động tại tốc độ 16Kbps với kênh BRI và 64Kbps với kênh PRI.
2 Đặc điểm của kênh B và D
Một kênh ISDN có đầu cuối, kênh B định giới hạn tại một người dùng, như vậy một kênh B kết nối chỉ 2 đầu cuối, không thể vận hành với mô hình dạng Y-shaped, có thể mô tả kênh B là end-to-end.
- Kênh D không là end-to-end
Trang 16Lưu ý kênh D không qua mạng, mỗi một người dùng chỉ có một kênh D
và nó không kết nối với kênh D của người dùng khác.
- Kênh B truyền trực tiếp qua mạng.
3 Kênh B và D chia sẻ đường truyền như thế nào?
+ Kênh B & D trong BRI chia sẻ đường như thế nào:
- Hai kênh B và một kênh D tạo lên một đường cơ sở BRI, sự kết hợp này sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia theo thời gian TDM.
- Kênh B hoạt động ở tốc độ 64 Kbps.
- Kênh D chỉ có tốc độ là 16 Kbps.
+ Kênh B & D trong PRI chia sẻ đường như thế nào:
- Với giao diện kênh sơ cấp chuẩn Châu Âu 30 kênh B và một kênh D, chuẩn Bắc Mỹ 23 kênh B và một kênh D.
Trang 17+ Lưu ý: có một khe thời gian không mang chức năng kênh Khe này dành riêng cho mạng mà nhà cung cấ sử dụng cho mục đích chẩn đoán Kênh xuất hiện giữa kênh B số 15 và kênh B số 16.
4 Kênh sơ cấp PRI 30B+D
Dịch vụ ISDN có khả năng cung cấp các giao diện trong đó chỉ sử dụng một số kênh Tại một số nước, khi người ta sử dụng giao diện sơ cấp, chỉ phải tính cước các kênh B sử dụng thực tế Nếu người dùng không cần tất cả các kênh, họ có thể yêu cầu không kích hoạt một số kênh này, có nghĩa là tốc độ sơ cấp được phân đoạn (Fractional) Số kênh người dùng có thể yêu cầu phụ thuộc vào chính sách của nhà cung cấp dịch vụ
Điều gì sẽ xảy ra nếu người dùng cố gắng dùng nhiều hơn số kênh
mà họ thuê bao? Với mạng ISDN lúc đó chính sách của mạng ISDN được thiết lập bởi nhà cung cấp dịch vụ sẽ can thiệp Khi người dùng muốn đặt cuộc gọi thông qua mạng ISDN thì gửi yêu cầu trong kênh D đến mạng Mạng sẽ đáp ứng yêu cầu này hoặc từ chối.
Trang 18Nếu sử dụng một kênh B, người dùng sẽ được đáp ứng, nếu yêu cầu tiếp cuộc gọi thứ hai trong khi cuộc gọi đầu vẫn hoạt động, mạng sẽ từ chối yêu cầu.
PHẦN IV: CẤU HÌNH ISDN
1. CẤU HÌNH ISDN
+ Kênh tốc độ cơ sở BRA (Basic Rate Access):
- Cũng được gọi là BRI ( Basic Rate Interface), bao gồm hai kênh B mỗi kênh 64 Kbps, và một kênh D 16Kbps Sự kết hợp của 3 kênh này được gọi là (2B+D) 144 Kbps.
- Ðược cung cấp thông qua một kênh giao diện tốc độ cơ sở
- Kênh này có thể gọi là kênh giao diện S0
- Tốc độ này được chọn do các công ty điện thoại lắp đặt
+ Kênh tốc độ sơ cấp PRA ( Primary Rate Access):
- Cũng được gọi là PRI (Primary Rate Interface), bao gồm nhiều kênh B
và một kênh D, mỗi kênh 64 Kbps Số kênh của PRA tùy thuộc vào quốc gia khác nhau mà có số kênh B khác nhau ở :Bắc Mỹ và Nhật Bản là 23B+1D có tốc độ tối đa là 1,544 Mbps ( T1), Châu Âu và Australia họ dùng 30B+1D có tốc độ tối đa là 2,048 Mbps (E1).
- Có thể sử dụng đồng thời 30 kênh khác nhau (chuẩn Châu Âu) hoặc
23 kênh (chuẩn Bắc Mỹ, Nhật bản ).
- Ðược cung cấp thông qua một kênh giao diện tốc độ sơ cấp.
- Kênh này có thể gọi là kênh giao diện S2.
- Kênh này thường được cài đặt cho các đường tốc độ cao đến thiết bị trước khách hàng
Trang 19+ B-ISDN (Broadband ISDN):
- ISDN băng rộng, là khả năng truy nhập thứ 3 của ISDN và nó có thể đảm trách nhiều loại dịch vụ khác nhau trong cùng thời điểm Nó chủ yếu được dùng trong các mạng backbone và mạng ATM.
Cấu
hình
Cấu trúc kênh
Tốc độ tổng cộng
1.536Mb/s 1.984Mb/s
- Sử dụng kỹ thuật mã hóa Bipolar with Eight-Zeros Substitution
(B8ZS), dữ liệu cuộc gọi được truyền trên các kênh B, kênh D sử dụng cho báo hiệu nhằm thiết lập và quản lý cuộc gọi Khi một cuộc gọi được thiết lập, có một kênh dữ liệu song công đồng bộ 64 Kbps thiết lập giữa hai đầu cuối sử dụng
- Kênh D có thể được sử dụng để gửi nhận các gói dữ liệu theo giao thức X.25, và kết nối đến mạng gói X.25.
Trang 202. CÁC GIAO DIỆN ISDN
Kết nối cơ bản giữa thiết bị đầu cuối TE với tổng đài ISDN có hai giao diện quan trọng: giao diện S và giao diện U Trường hợp chức năng NT chia làm NT1 và NT2 thì giao diện S còn gọi là giao diện T.
- Giao diện S: Giao diện này được dùng để cấp nguồn đồng thời tới
khối TE Giao diện S là giao diện 4 dây cho hoạt động song công của các kênh 64kbit/s.
- Giao diện U: Giao diện này kết nối giữa khối kết cuối đường dây LT
với khối kết cuối mạng NT qua các cặp dây đồng kép (truyền dẫn 4 dây) Mã đường dây truyền trên các cặp dây này là mã có tính kháng nhiễu cao, nâng được tỷ số tín hiệu/tạp âm cho phép chúng ta tăng cự
ly truyền dẫn.
Trang 213. CÁC ĐIỂM THAM CHIẾU
Các điểm tham chiếu (R, S, T, U) xác định giao tiếp giữa các nhóm chức năng khác nhau như hình vẽ:
- R: Điểm tham chiếu giữa TE2 và TA
- S : Điểm tham chiếu giữa TA/TE1 và NT2
- T: Điểm tham chiếu giữa NT2 và NT1
- U: Điểm tham chiếu giữa NT1 và thiết bị kết cuối đường dây trong mạng truyền dẫn Điểm tham chiếu U chỉ đề cập đến trong khu vực Bắc
Mỹ, ở đó chức năng NT1 không được cung cấp bởi mạng truyền dẫn.
PHẦN V ỨNG DỤNG CỦA ISDN
1. Điện thoại :
- ISDN có khả năng hỗ trợ cho điện thoại thông thường, ngoài ra còn hỗ trợ cho điện thoại có chất lượng cao hơn gọi là điện thoại 7Khz.
