NT1 ZAKOŃCZENIA SIECIOWE ISDN

1. NT1 ZAKOŃCZENIA SIECIOWE ISDN WYKONALI: Tomasz Rogacz Marcin Semberecki

2. ISDN (ang. Integrated Services Digital Networks) Sieć cyfrowa z integracją usług Zasadniczego przełomu w rozwoju sieci telekomunikacyjnej dokonało wprowadzenie cyfrowej reprezentacji przesyłanej informacji. Proces ten dotyczył w pierwszej kolejności techniki teletransmisji w łączach międzycentralowych najwyższego szczebla, a następnie objął również łącza central niższego rzędu. Przesyłanie sygnałów w postaci cyfrowej pozwoliło na znaczną poprawę jakości przesyłanych informacji i zmniejszenie zakłóceń. Doprowadzenie kanałów cyfrowych do poszczególnych abonentów umożliwiło faktyczną integrację komputera, telefonu, faksu i innych typów urządzeń komunikacyjnych. W połowie lat 80-tych integracja usług komunikacyjnych stała się faktem, dzięki cyfrowej sieci transmisyjnej i pierwszym modemom klasy ISDN wykonanych w technologii DSL (Digital Subscriber Line).

3. Koncepcje i założenia sieci ISDN • Wymagane środowisko telekomunikacyjne • Cyfrowe systemy transmisyjne w sieci międzycentralowej i w łączu abonenckim • Cyfrowe systemy komutacyjne ze sterowaniem progowym • Połączenie niezależnych sieci w jedną sieć zintegrowaną • Jednolite dostępy fizyczne użytkownika do sieci i proce- dury nawiązywania połączeń

4. Rys. 1. Dołączanie urządzeń końcowych abonenta przez jeden styk.

5. W rezultacie przyjętych ustaleń w systemach ISDN stosowane są następujące grupy urządzeń: • terminale (TE – Terminal Equipment), które stanowią wyposażenie systemowych punktów abonenckich i są przeznaczone do świadczenia teleusług. W praktyce wyróżnia się dwie klasy terminali (oznaczane jako TE1 i TE2), z których pierwsza może być przyłączana do systemu bezpośrednio, zaś dołączanie drugiej musi odbywać się za pośrednictwem specjalnych adapterów; • adaptery (TA – Terminal Adapter), przeznaczone do realizacji funkcji fizycznego oraz logicznego pośredniczenia pomiędzy zasobami sieci ISDN oraz terminalami klasy TE2, które nie są przystosowane do współpracy z resztą systemu (telefony analogowe, faksy grupy 3, komputery ze stykiem RS 232C i inne); • zakończenia sieciowe (NT – Network Termination), wśród których wyróżnia się klasę NT1, przeznaczoną do realizacji zadań operacyjnych warstwy pierwszej i częściowo drugiej standardowego modelu OSI oraz NT2, spełniające dodatkowo funkcje warstwy 3, a realizowaną w praktyce jako systemowe multipleksery i komutatory; • zakończenia liniowe (LT – Loop Termination), wykorzystywane do realizacji funkcji zasilania, generowania i odbioru kodu liniowego oraz nadzoru i testowania stanu łącza; • zakończenia centralowe (ET – Exchange Termination), realizujące funkcje obsługi terminali, w tym zwłaszcza wytworzenie i odbiór wiadomości sygnalizacji abonenckiej.

6. Rys. 2. Konfiguracja odniesienia dla sieci abonenckiej

7. Między omówionymi wyżej elementami zdefiniowane zostały punkty odniesienia, nazwane również przekrojami. Oznaczono je kolejnymi literami alfabetu R, S, T, U i V. Jeżeli punkt odniesienia rozdziela dwa urządzenia fizyczne, to nazywa się go wówczas stykiem. Dość powszechnym zjawiskiem jest realizowanie zadań dwóch bloków funkcjonalnych przez jedno urządzenie. Przykładem takiego rozwiązania może być centralowa część modelu dostępu do sieci ISDN, w której moduły ET i LT stanowią elementy tego samego urządzenia. W tym przypadku nie możemy wyróżnić styku V, mimo że nadal istnieje odpowiedni punkt odniesienia. Styk R nie spełnia żadnego określonego standardu ponieważ trudno jest wyspecyfikować wszystkie urządzenia, których dołączanie może być potrzebne. Producent musi podać sposób współpracy między TE2 a TA. Styk R jest umiejscowiony między adapterem terminala a modułem TE2. Styki T umiejscowiony jest między systemem komutacyjnym użytkownika, a lokalnym modułem NT1. Natomiast styk S znajduje się między sprzętem użytkownika (TE1 lub TE2 wraz z TA), a modułem NT1. Urządzenia posiadające styk S lub T, do współpracy z siecią ISDN, wymagają tylko wolnostojącego modułu NT1. Styki S i T są interfejsami czteroprzewodowymi. Styk S pozwala na przyłączenie lokalnej centralki telefonicznej (PBX) na linii o długości do ok. 600m., a także może być zastosowany jako pasywna szyna z przyłączonymi ośmioma terminalami sprzętowymi (TE). Styk T jest interfejsem między systemem komutacyjnym użytkownika NT2, a modułem NT1 – lokalną linią telefoniczną (pętla abonencka). Styk U jest interfejsem zapewniającym współpracę zainstalowanego w domu lub biurze modułu NT1 z linią telefoniczną operatora usług. Interfejs nazywany jest także pętlą abonencką U, ponieważ reprezentuje pętlę (obwód zamknięty) między miejscem zamieszkania użytkownika, a operatorem usług telekomunikacyjnych.

8. Funkcje i możliwości urządzeń NT1 zostaną przedstawione na następujących przykładach: • NT1-Q • NTBA • NT1+2a\b • NT1+2a\b+V.24 • NT1 IP • NTLEPMGF • NTLEPMKU

9. NT1-Q firmy Bosch Telecom składa się z czterech podstawowych zespołów funkcjonalnych: Zespół interfejsu U    Zespół ten stanowi zakończenie łącza U (łącze pomiędzy centralą a siedzibą abonenta), oraz zawiera sprzęgający obwód zdalnego zasilania. Interfejs U jest łączony z lokalną centralą cyfrową poprzez jedną parą przewodów miedzianych. Transmisja danych odbywa się w dwóch kierunkach jednocześnie z kodowaniem 2B1Q. Zespół odpowiedzialny jest również za odtwarzanie sygnału zegara synchronizującego, monitorowanie błędów w transmisji oraz inicjowanie właściwych reakcji urządzenia. Zespół interfejsu S/T    Zespół ten pełni funkcję adaptera S/T oraz zawiera obwód zdalnego zasilania. Poszczególni abonenci przyłączani są do szyny S poprzez dwie pary przewodów miedzianych za pomocą wtyku RJ45 lub zacisków. Transmisja w szynie S oparta jest na zmodyfikowanym kodzie AMI. Zasilanie    Zespół zasilający generuje napięcie stałe (DC) wymagane przez interfejs S w standardowym trybie pracy. W przypadku zaistniałego krótkiego spięcia zasilanie jest wyłączane. Ponowienie zasilania następuje automatycznie z kilkusekundowym opóźnieniem po wyeliminowaniu awarii. Konwerter DC/DC    Konwerter DC/DC generuje napięcie zasilające 5V wymagane przez zespoły funkcjonalne NT1-Q. W trybie awaryjnym zasilanie dla szyny S odbywa się poprzez interfejs U, który dokonuje konwersji napięcia dostępnego z lokalnej centrali.

10.     Urządzenie NT1-Q instalowane jest u abonenta. Do styku S/T jednocześnie może być • podłączonych do ośmiu terminali ISDN w trzech zdefiniowanych (ITU-T I.430) konfiguracjach • szyny: •   punkt - punkt, •   punkt - wielopunkt; krótka szyna pasywna, •   punkt - wielopunkt; rozszerzona szyna pasywna.

11.  NT1-Q, posiadając możliwość pracy w czterech trybach, sygnalizuje również o zaistniałych następujących błędach: •  przerwa w zasilaniu lokalnym, •  strata sygnału w interfejsie U i S/T, •  strata ramki w interfejsie U i S/T, •  rozpoznanie niepoprawnej sekwencji w kodzie transmisyjnym2B1Q w interfejsie U.

12. NTBA: NTBA jest urządzeniem umożliwiającym abonencki dostęp do publicznej sieci ISDN, wykorzystując istniejące łącza telefoniczne. Wyposażone jest w interfejs sieciowy U z kodowaniem liniowym 2B1Q, redukcją echa i interfejs abonencki S z kodowaniem AMI, który przystosowany jest do pracy z magistralą typu punkt-punkt lub punkt-wielopunkt. Do zakończenia sieciowego NTBA można podłączyć w dowolnej konfiguracji osiem różnych urządzeń standardu ISDN tj. telefon, wideotelefon, faks, komputer. NTBA dostarcza napięcia zasilającego do wszystkich dołączonych terminali. W przypadku awarii lokalnej sieci energetycznej, NTBA automatycznie przechodzi w awaryjny tryb pracy i wykorzystując napięcie dostarczane z centrali, doprowadza je do jednego z terminali, zapewniając tym ciągłość pracy. Zakończenie sieciowe NTBA oferowane jest w wersji standardowej w obudowie do ściennego montażu lub w wersji karty, do montażu w stojaku 19" rack.

13. NT1+2a\b: NT1+2a/b umożliwia abonencki dostęp do publicznej sieci ISDN, z wykorzystaniem istniejącego łącza telefonicznego. Wyposażone jest w interfejs sieciowy U z kodowaniem liniowym 2B1Q oraz redukcję echa. Interfejs abonencki S można łączyć w zależności od potrzeb z magistralą typu punkt-punkt lub z magistralą pasywną krótką i rozszerzoną. Oprócz ośmiu terminali ISDN można podłączyć dwa urządzenia analogowe tj. telefon, faks, modem. Posługując się terminalami analogowymi można korzystać z wielu funkcji charakterystycznych dla standardu ISDN tj. przekierunkowania połączeń, oczekiwania na połączenie, prezentacja i blokada numeru linii. NT1+2a/b może pracować w trybie normalnym, zasilane jest wtedy z lokalnej sieci energetycznej i dostarcza napięć zasilających do wszystkich terminali, lub w trybie awaryjnym, w którym zakończenie sieciowe zasilane jest z centrali i dostarcza zasilanie do jednego dowolnie wybranego terminala. przełączanie z normalnego trybu pracy na awaryjny wykonywane jest automatycznie.

14. NT1+2a/b+V.24: • NT1+2a/b+V.24 - zakończenie sieciowe podstawowego dostępu (2B+D) ISDN, przeznaczone jest do realizacji łącza ISDN wykorzystując istniejącą linię telefoniczną. Urządzenia dostarcza następujących funkcji: • NT1 zgodny z zaleceniami ITU-T nr I.412 i ETSI ETR 080 • interfejs U o kodach liniowych 2B1Q • interfejs S z możliwością przyłączenia do 8 terminali ISDN • dwa adaptery analogowe dla terminali analogowych • szeregowy interfejs danych V.24 (RS232) dla transmisji danych z prędkością do 230 kbit/s przy wykorzystaniu agregacji kanałów • Styk S0 można skonfigurować, za pomocą przełącznika znajdującego się wewnątrz urządzenia, jako magistrala krótka pasywna lub punkt-punkt / rozszerzona magistrala pasywna. Każdemu z portów analogowych można przypisać 1...3 numerów MSN (maksymalnie 20 cyfr). • Dzięki zastosowaniu szeregowego interfejsu danych możliwy stał się szybki upgrade oprogramowania firmowego.

15. NT dostarcza napięcie zasilające do wszystkich dołączonych terminali ISDN, interfejsu szeregowego oraz wyposażenia analogowego. W przypadku awarii lokalnej sieci energetycznej, urządzenie automatycznie przechodzi w awaryjny tryb pracy i wykorzystując napięcie dostarczane z centrali, doprowadzając sygnał do jednego wybranego terminala, zapewniając tym ciągłość pracy. Programowanie urządzenia jest możliwe poprzez interfejsy analogowe a/b, przez szeregowy interfejs danych V.24 (RS232) i poprzez sieć ISDN (opcja). W przypadku opcjonalnej wersji z możliwością zdalnej konfiguracji urządzenia poprzez sieć ISDN, wymagane jest dodatkowe oprogramowanie zarządzające. Specjalny kod dostępu chroni, w tym przypadku, lokalną konfigurację przed nieautoryzowanym dostępem. Zakończenie sieciowe spełnia wymagania CE. Pewne funkcje i parametry elektryczne mogą być modyfikowane zgodnie ze specyficznymi wymaganiami narodowymi.

16. NT-IP: NT- IP jest zakończeniem sieciowym dla dostępu BRI, który oprócz standardowych cech wynikających z rodzaju urządzenia (NT1) posiada dodatkowo dwa porty służące do podłączenia urządzeń analogowych (POTS), oraz interfejs RS 232 pozwalające na szybki w pełni cyfrowy dostęp do serwera PPP. Korzyści AO/DI w odróżnieniu od standartowych usług ISDN udostępnia użytkownikowi trzy kanały . Na przykład obydwa kanały B są zajęte dla połączeń internetowych, to w chwili gdy nadchodzi połączenie telefoniczne jeden z nich jest automatycznie zwalniany. Gdy w tym czasie przyjdzie wywołanie typu Faks to pozostały kanał B może zostać przydzielony temu połączeniu, a transmisja danych odbywa się po kanale D do chwili gdy jeden z kanałów nie zostanie zwolniony.

17. FUNKCJE CHARAKTERYSTYCZNE • możliwość wykorzystania wszystkich usług ISDN na szynie So • współpraca NT1 Plus z urządzeniami analogowymi • wspieranie dodatkowych usług telefonicznych tj. trójstronna konferencja, przekierowanie, połączenie oczekujące itd. • praca w trybie awaryjnym jest gwarantowana dla jednego portu POTS • zdalna konfiguracja, utrzymanie i diagnostyka oraz możliwość zdalnego pobrania programu zarządzającego • wspomaganie protokołu 2B1Q i 4B3T • wybieranie impulsowe lub tonowe • asynchroniczny sygnał dzwonienia • dekoder głosu PCM zgodny z trybem G.711, A-law • praca w trybie awaryjnym dla portu POTS • W pełni cyfrowa usługa dostarczana poprzez port COM • STANDARDOWE CECHY NT • 2-żyłowy interfejs na styku U • 4-żyłowy interfejs na styku S/T • praca w trybie awaryjnym

18. NTLEPMGF: • NTLEPMGF przeznaczone jest do stosowania w następujących aplikacjach, jako: • zakończenie sieciowe pierwotnego dostępu do sieci ISDN przez łącze światłowodowe. przeznaczone jest do połączenia dużej centrali PABX (NT2/TE) pracującej w standardzie ISDN z miejską centralą wyposażoną w opcje ISDN. transmisja po dwóch włóknach światłowodowych, jednomodowych z długością fali 1300nm z nadajnikiem laserowym. Prędkość transmisji 2 Mbit/s (30B+D). W interfejsach: abonenckim i centralowym wykorzystano kodowanie liniowe HDB3. Parametry elektryczne interfejsów są zgodne z normą CCITT G.703 i strukturą ramki według CCITT G.704. Dostęp do sieci ISDN realizowany jest z następującą strukturą kanałów: • 30 kanałów B - każdy po 64 kbit/s (kanały sygnałów użytkowych) • 1 kanał D - o przepustowości 64 kbit/s (kanał sygnałów synchronizacyjnych) • zakończenie sieciowe dla przezroczystej transmisji przez łącze światłowodowe sygnałów o przepływności 2 Mbit/s (grupa 0, typ 7). Wykorzystuje do transmisji dwa włókna światłowodowe jednomodowe oraz nadajnik laserowy o długości fali 1300nm. Interfejs abonencki i centralowy z kodowaniem liniowym HDB3, zgodny z normą CCITT G.703

19. NTLEPMKU: • NTLEPMKU przeznaczone jest do stosowania w następujących aplikacjach, jako: • zakończenie sieciowe pierwotnego dostępu do sieci ISDN przez dwu parową linię przewodów miedzianych. Przeznaczone jest do połączenia dużej cyfrowej centrali PABX z miejską centralą wyposażoną w opcje ISDN. Zasięg transmisji dla przewodów o średnicy 0,4 mm wynosi 1,5 km zaś o średnicy 0,6 mm 2,4 km. Prędkość transmisji 2 Mbit/s (30B+D). Interfejsy abonencki, centralowy i liniowy pracują z kodowaniem liniowym HDB3, zgodnie z normą CCITT G.703 i strukturą ramki zgodną z normą CCITT G.704. Dostęp do sieci ISDN realizowany jest z następującą strukturą kanałów: • 30 kanałów B - każdy po 64 kbit/s (kanały sygnałów użytkowych) • 1 kanał D - o przepustowości 64 kbit/s (kanał sygnałów synchronizacyjnych) • zakończenie sieciowe dla przezroczystej transmisji przez dwu parową linię miedzianą sygnałów o przepływności 2 Mbit/s (grupa 0, typ 7). Parametry interfejsów takie jak w poprzedniej aplikacji z tą różnicą , że nie jest konieczna struktura ramki zgodna z normą CCITT G.704