Isdn

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN • • • •

Chức năng Giao diện U lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Giao diện lớp vật lý truy nhập tốc độ sơ cấp PRA

1

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA (Khuyến nghị I.430 của CCITT)

- Giao diện S/T lớp 1BRA được quy định trong ITU-T I.430 cho phép cấu hình 2 kiểu Bus khác nhau, điểm-điểm và điểm-đa điểm. - Giao diện S/T hoạt động ở tốc độ 192 kbps ở mã giả bậc 3, trong mã này bit 1 tương ứng với 0 v (tức không có tín hiệu), bit 0 là các xung có điện áp 750mv có cực tính đảo tuần tự. 2

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA

Hình: Cấu hình Kiểu Bus điểm - điểm và đa điểm

3

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA

Hình: Kết nối vật lý trên ISDN

4

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA - Kết nối vật lý được gắn trên một đầu cắm 4,6,8 tiếp

điểm. Số tiếp điểm tùy thuộc vào mỗi cách dùng khác nhau - Chiều cấp nguồn tùy thuộc vào mỗi ứng dụng. Trong các ứng dụng điển hình cấp nguồn được thực hiện từ đầu cuối mạng đến đầu cuối thiết bị (VD: trong trường hợp duy trì điện thoại cơ bản khi mất điện lưới ở phía khách hàng) Có hai cách cấp nguồn từ NT đến TE: - Dùng chung các tiếp điểm chung với đường truyền tín hiệu theo hai hướng. - Dùng thêm dây dẫn phụ, các tiếp điểm truy cập là g,h. 5

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA

Hình: Cấu hình chuẩn để truyền tín hiệu và nguồn theo cách bình thường 6

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA

Hình: Mã giả tam phân trên giao diện S/T

7

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA

Hình: Cấu trúc khung tại điểm tham chiếu S/T trên BRA 8

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Định dạng khung và hợp kênh: Tại điểm S/T, giao diện BRA chứa 2B(64kbps)+ 1D (16kbps). Các kênh này có tốc độ 144kbps, được hợp kênh với một số bit định dạng khung, đồng bộ và các mục đích khác và truyền với tốc độ 192 kbps • Mỗi khung có một cấu trúc lặp lại và có độ dài cố định là 48 bit (trong đó có 36 bit số liệu và 12 bit tiêu đề), lặp lại ở tốc độ 250μs/khung.

•

9

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Khung truyền từ TE đến NT

- Bit định dạng khung (framing bit - bit F) luôn có cực tính dương - Bit cân bằng thành phần một chiều (DC balancing bit - bit L) luôn có cực tính âm - Mẫu F-L làm nhiệm vụ đồng bộ hóa bộ thu lại tại thời điểm bắt đầu khụng. Sau này, bit 0 có cực tính âm xuất hiện đầu tiên và quy luật giả bậc 3 được áp dụng 10

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Khung truyền từ TE đến NT -

Bit B1,B2 : mang thông tin (16 bit/frame)

- Bit D: bit mang thông tin báo hiệu kênh D (4 bit/frame) - Bit khung Fa được đặt bằng 0 nếu nó không được sử dụng trong cấu trúc đa khung - Tóm lại, cấu trúc khung có dạng: FLB1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1LDLFA LB2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2LDL B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1 B1LDL B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2 B2LDL. 11

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Khung truyền từ NT đến TE

Bit định dạng khung (framing bit - bit F) luôn có cực tính dương - Bit cân bằng thành phần một chiều (DC balancing bit - bit L) luôn có cực tính âm - Mẫu F-L làm nhiệm vụ đồng bộ hóa bộ thu lại tại thời điểm bắt đầu khụng. Sau này, bit 0 có cực tính âm xuất hiện đầu tiên và quy luật giả bậc 3 được áp dụng -

12

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Khung truyền từ NT đến TE

- Bit B1,B2 : mang thông tin (16 bit/frame) - Bit D: bit mang thông tin báo hiệu kênh D (4 bit/frame) - Bit vọng kênh D (bit E) truyền theo chiều ngược lại của hầu hết bit D thu được từ TE. - Bit S(Spare bit) được sử dụng cho chuẩn hóa trong tương lai. 13

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Khung truyền từ NT đến TE

- Bit kích hoạt A(Activation bit) được sử dụng để kích hoạt hoặc không kích hoạt TE, cho phép thiết bị ở trạng thái sẵn sàng hoặc trong trạng thái tiêu thụ năng lượng ít nhất. - Bit khung Fa được đặt bằng 0 nếu nó không được sử dụng trong cấu trúc đa khung - Bit N có giá trị ngược với bit Fa, được đặt bằng 1, - Bit M (Multiframing bit)có thể sử dụng cho cấu trúc đa khung, 14

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Cấu trúc đa khung

Mét ®Æc ®iÓm ®−îc bæ sung gÇn ®©y cña giao diÖn c¬ b¶n ban ®Çu lµ sù cung cÊp thªm kªnh cho ®−êng truyÒn tõ TE tíi NT, gäi lµ kªnh Q. HiÖn nay, kªnh Q cßn phôc vô cho môc ®Ých nghiªn cøu. - §Ó bæ sung cho kªnh Q, mét cÊu tróc ®a khung ®−îc thiÕt lËp b»ng c¸ch ®Æt bit M b»ng “ 1 “ trong tÊt c¶ c¸c khung thø 20. Trong ®−êng truyÒn tõ NT tíi TE , bit Fa trong c¸c khung thø 5 lµ bit Q. V× vËy cø 20 khung th× cã 4 bit Q. -

15

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Cấu trúc đa khung

Sè khung

NT-TE Bit M

NT-TE VÞ trÝ Fa bit

TE-NT VÞ trÝ Fa bit

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 etc

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0

1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0

Q1 0 0 0 0 Q2 0 0 0 0 Q3 0 0 0 0 Q4 0 0 0 0 Q1 0

16

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Giải quyết tranh chấp

- Với BRA, có thể có trường hợp nhiều TE cùng đặt yêu cầu kết nối trên cùng một Bus thụ động một cách đồng thời. Vì vậy, vấn đề giải quyết xung đột cần được đặt ra. - Phương pháp: sử dụng bit vọng (E) của bit D từ NT được giám sát bởi tất cả các TE. Bất cứ khi nào một TE muốn gửi dữ liệu trên kênh B, đều phải yêu cầu sử dụng kênh B bằng cách gửi đi một tín hiệu yêu cầu trên kênh D. Ta chỉ quan tâm giải quyết tranh chấp trên kênh D mà không cần quan tâm đến kênh B vì mỗi TE khi được yêu cầu đều dùng riêng 1 kênh B (nếu còn) tại một thời điểm. 17

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Giải quyết tranh chấp

- Đối với kênh D lối vào: Kênh D có thể được sử dụng bởi tất cả các thiết bị để điều khiển lẫn truyền tin gói. Trong khung LAPD có trường địa chỉ cho phép tìm chính xác vị trí của mỗi thiết bị đích. Tất cả các TE tại thuê bao dựa vào trường địa chỉ này để xem liệu mình có phải là đích hay không. - Đối với kênh D lối ra: khi một nhu cầu truy nhập kênh D tăng, cần áp dụng cơ chế ưu tiên, tức các thông tin báo hiệu có thứ tự ưu tiên loại 1, các tín hiệu khác có mức ưu tiên loại 2 (Thuật toán chống tranh chấp) 18

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Thuật toán chống tranh chấp

Khi thiết bị thuê bao không có khung LAPD để truyền, nó sẽ truyền một chuỗi các số nhị phân 1 trên kênh D (ứng với điện áp 0v, tức là không có tín hiệu). Tại NT, khi tiếp nhận 1 bit kênh D, sẽ phản hồi lại bằng 1 bít vọng (bit E). - Khi thiết bị đầu cuối sẵng sàng truyền một khung LAPD, nó sẽ “lắng nghe” chuỗi bit vọng trên kênh D. • Nếu nó dò thấy chuỗi bit vọng có độ dài phù hợp thì nó có thể truyền. • Ngược lại, thiết bị đầu cuối sẽ cho rằng một số thiết bị khác đang truyền và đợi. -

19

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Thuật toán chống tranh chấp

Nếu nhiều thiết bị cùng kiểm tra chuỗi bit vọng lại và bắt đầu truyền cùng một thời điểm thì xung đột sẽ xảy ra. Lúc đó, TE đang phát sẽ kiểm tra chuỗi bit lặp lại và so sánh chúng với bít được truyền, nếu có sự khác nhau được tìm thấy thì TE ngừng truyền và chuyển sang chế độ chờ. -

20

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN So sánh Giao diện U và S/T lớp 1 tốc độ cơ bản BRA Thuộc tính

S hoặc S/T

U

Chuẩn

ANSI T1605 1992 ITU-T I430 ETSI TS 30012

ANSI T1605 1992 ITU-T G961 Annex A ETSI ETR 080

Cấu hình vật lý

Điểm-điểm và điểm đa-điểm

Điểm-điểm

Tốc độ bit

Nối tiếp, đồng bộ, song công

Nối tiếp, đồng bộ, song công

Tốc độ số liệu người dùng

192kbps

160kbps

Mã đường dây

144kbps

144kbps

Điện áp cực đại

+/- 750mv

+/- 2,5v

Nguồn định thời

NT

LE

Số đôi dây

2 (phương án 2 cặp bổ sung)

1

Phương pháp song công

Mỗi cặp dây cho mỗi hướng

Hủy tiếng vọng

Lược đồ chèn song công

8B1D18B2D1(2llần/khung)

8B18B22D(12lần/khung)

Số bit/khung

48

240

36

216

Số bit/mào đầu

12

24

Số khung/s

4000

666,666

Số bit/số dùng

liệu

người

21

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện lớp vật lý truy nhập tốc độ sơ cấp PRA - Giao thức vật lý cho PRA được định nghĩa trong khuyến nghị ITU-T I431. - PRA chỉ tồn tại cấu hình điểm-điểm. Đặc biệt giao diện này tồn tại điểm tham T với một PBX số hoặc một bộ tập trung điều khiển nhiều TE và được thực hiện hợp kênh TDM đồng bộ cho việc truy cập tới ISDN. - Có hai tốc độ được định nghĩa là 23B+D (Bắc Mĩ, Canada, Nhật, Hàn Quốc) và 30B+D (châu Âu). - Tốc độ truy cập PRA thường sử dụng cho các kênh trung kế với các chuyển mạch của thuê bao đến tổng đài nội hạt ISDN hơn là sử dụng bởi người dùng đầu cuối. 22

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện lớp vật lý truy nhập tốc độ sơ cấp PRA Giao diện tốc độ 1,544 Mbps 125us (193 bits – 1,544 Mbps) Timeslot 0

Timeslot 1

Timeslot 2

Time slot 23

B channel

B channel

B channel

D channel

8 bit

8 bit

8 bit 8 bit 1 bit F tạo khung

Hình: Cấu trúc khung giao diện tốc độ T1 23

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện lớp vật lý truy nhập tốc độ sơ cấp PRA Giao diện tốc độ 1,544 Mbps

- Một khung PRA gồm 1 bit tạo khung + 8 mẫu bit từ 24 kênh, tổng cộng là 193bit/khung (24*8+1=193). Tốc độ tổng cộng là 1,544Mbps trong đó tốc độ người dùng là 1,536Mbps. Các khung lặp lại với chu kỳ 125μs. - 23 khe thời gian đầu tiên của mỗi khung PRA được ấn định cho các kênh B1 đến B23, khe thời gian cuối cùng sử dụng cho báo hiệu kênh D - 24 khung được nhóm lại thành một đa khung. - Sử dụng mã AMI hoặc B8SZ 24

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện lớp vật lý truy nhập tốc độ sơ cấp PRA Giao diện tốc độ 2,048 Mbps

Hình: Khuôn dạng khung tốc độ sơ cấp E1

25

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện lớp vật lý truy nhập tốc độ sơ cấp PRA Giao diện tốc độ 2,048 Mbps

- Giao diện này dựa trên cấu trúc truyền dẫn E1 của Châu Âu và được định nghĩa trong G704. - Một khung PRA gồm 32 khe thời gian đánh số từ 0 đến 31. Khe thời gian thứ 0 dành riêng để tạo khung vật lý, đồng bộ, báo hiệu. Các khe thời gian từ 1 đến 15 và từ 17 đến 31 được dùng cho 30 kênh D. - Mỗi khung PRA chứa một mẫu 8 bit cho mỗi khe, có 32 khe, do đó có 256 bit trên khung. Với 8000 khung/s nên tốc độ tổng là 2,048Mbps, trong đó tốc độ số liệu người dùng là 1,984 khung/s. 26

2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN Giao diện lớp vật lý truy nhập tốc độ sơ cấp PRA Giao diện tốc độ 2,048 Mbps

- PRA 30B+D sử dụng lưỡng cực mật độ cao (HDB3), một biến thể của AMI, trong đó dãy 4 bit 0 liên tục được thay bằng một dãy số 1 nhằm đạt được cân bằng DC khi truyền và phục vụ cho việc khôi phục nhịp bit. - 16 khung hợp thành một đa khung. Bắt đầu khung đầu tiên và tiếp theo mỗi khung khác, khe thời gian 0 chứa mẫu bit C0011011 để xác định điểm bắt đầu khung. C là một trong 4 bit của CRC4. 27

PHẦN 2. CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG MẠNG ISDN

2.1. Mô hình OSI (Mô hình phân lớp) 2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN 2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) 2.4. Giao thức lớp mạng - Q931

28

2.3 Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) • Tổng quan LAPD • Cấu trúc khung LAPD • Cơ chế hoạt động (Các giai đoạn thực hiện một cuộc gọi)

29

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Tổng quan LAPD • CCITT và ITU-T định nghĩa giao thức điều khiển liên kết dữ liệu trên kênh D, gọi là LAPD. • Các nguyên tắc chung được định nghĩa trong Q920 (I440), các thủ tục hoạt động được quy định trong Q921 (I441), các vấn đề liên quan đến Frame Relay được quy định trong Q922. • LAPD được sử dụng cho truyền thông giữa các thuê bao và mạng (dùng cho việc tải tin trên kênh D). 30

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D)

Tổng quan LAPD Chuẩn LAPD cung cấp 2 dịch vụ đến người dùng, đó là: - Dịch vụ truyền tải không xác nhận - Dịch vụ truyền tải xác nhận:

31

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Tổng quan LAPD Dịch vụ truyền tải không xác nhận - Dịch vụ này không đảm bảo rằng dữ liệu sẽ được

đến đúng đích và báo lại cho người dùng khi có một sự cố nào đấy xảy ra. - không cung cấp cơ chế điều khiển luồng và giám sát lỗi. - Phù hợp với truyền thông nhanh chóng và hữu ích cho công tác quản lý như các bản tin cảnh báo và nhắn tin quảng cáo đến nhiều người dùng. 32

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Tổng quan LAPD Dịch vụ truyền tải xác nhận

- Với dịch vụ này, một kết nối logic được thiết lập giữa hai người sử dụng LAPD, gồm 3 giai đoạn là thiết lập, duy trì và hủy bỏ kết nối. - Dịch vụ này cung cấp cơ chế điều khiển luồng, điều khiển lỗi. - Trong suốt quá trình truyền dữ liệu, LAPD đảm bảo rằng tất cả các khung truyền sẽ được phân phối theo đúng trật tự truyền. 33

2.3 Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D)

• Tổng quan LAPD • Cấu trúc khung LAPD • Cơ chế hoạt động (Các giai đoạn thực hiện một cuộc gọi)

34

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD

-

35

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D)

Cấu trúc khung LAPD • Trường cờ (FLAG): 8 bit đầu và cuối cùng của

mỗi khung LAPD là trường cờ mở và cờ đóng. Các cờ này luôn có giá trị 01111110. • Trường địa chỉ (ADDRESS): Tiếp theo cờ mở là trường địa chỉ, độ dài 16 bít, chứa nhận dạng điểm truy cập dịch vụ (SAPI) và nhận dạng điểm kết cuối dịch vụ (TEI).

36

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D)

Cấu trúc khung LAPD • Trường điều khiển (CONTROL): Có 3 khung

được định nghĩa trong LAPD. Trường điều khiển có nhiệm vụ thông báo cho thiết bị thu (LT hoặc TE) kiểu thông tin đang được phát triển trong khung. Trường này cùng có hệ thống đánh số khung phát, khung thu (N(S) và N(R)). • Trường thông tin (INFO): Trường thông tin là nơi chứa lớp 3. Trường này có độ dài thay đổi. • FCS (Frame Check Sequence): 16 bit cuối cùng ngay trước cờ kết thúc của một khung LAPD là dãy kiểm tra khung. 37

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD- Trường địa chỉ - SAPI: Nhận dạng điểm truy cập dịch vụ, là phần đầu của trường địa chỉ. SAPI dùng để hướng thông tin trong khung LAPD đến phần thực thể logic chính xác được xem như một khối phần điều khiển một tập hợp các chức năng. Các chức năng có thể khởi tạo cuộc gọi, trả lời cuộc gọi, kết thúc cuộc gọi… Tất cả các bản tin liên quan đến điều khiển cuộc gọi của các mạch đã định phải có cùng một SAPI để định hướng bản tin đến thực thể logic chính xác. -TEI: Nhận dạng điểm đầu cuối là số mà tổng đài gán cho TE ở nhà khách hàng, có độ dài 7 bit, nó cho phép gán lên đến 127 TEI ở một giao tiếp duy nhất, mặc dù số lượng này thường lớn hơn số đầu cuối TE/TA mà ISDN hỗ trợ. - C/R: Lệnh/đáp ứng 38

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường địa chỉ Các giá trị Thực thể quản lý và giao thức liên quan SAPI 0

Các thủ tục điều khiển cuộc gọi lớp 3

1

Điều khiển cuộc gọi Q931 phương thức gói Chế độ gói x25 kênh D Quản lý lớp 2 Đang chuẩn hóa

16 63 Khác

Bảng: Các giá trị SAPI 39

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường địa chỉ

Giá trị TE1 0 - 63 64 – 126 127

Kiểu TEI Thiết bị người dùng bố trí TEI không tự động Thiết bị người dùng TEI tự động TEI quảng bá

Bảng: Các giá trị TEI 40

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường địa chỉ Bit C/R 1 1 0

Hướng Mạng - người dùng Người dùng - mạng Mạng - người dùng

Kiểu khung Điều khiển Đáp ứng Đáp ứng

0

Người dùng - mạng

Điều khiển

Bảng: Các giá trị C/R

41

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường địa chỉ Bit C/R 1 1

Hướng Mạng - người dùng Người dùng - mạng

Kiểu khung Điều khiển Đáp ứng

0

Mạng - người dùng

Đáp ứng

0

Người dùng - mạng

Điều khiển

Bảng: Các giá trị C/R

42

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường điều khiển - Tùy thuộc vào kiểu khung mà trường điều khiển có thể có độ dài 8 hay 16 bit. - Một trong 2 bit đầu của trường này dùng để nhận dạng loại khung truyền, các bit còn lại được tổ chức thành các trường con. - LAPD định nghĩa 3 loại trường khác nhau. Do đó có 3 loại khung truyền khác nhau: • Khung thông tin (I-Frame) • Khung giám sát (S-Frame) • Khung không số (U-Frame) 43

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường điều khiển Khung thông tin (I-Frame): Mang dữ liệu người dùng (VD: X25 trên kênh D) hoặc truyền các bản tin Q931 (lớp 3) dùng để điều khiển luồng và lỗi, sử dụng cơ chế go back- n ARQ. Chỉ duy nhất trường loại này sử dụng các trường N(S), N(R). Trong đó N(S): Số thứ tự khung đang truyền N(R): Số thứ tự của khung đang chờ tiếp theo Nhờ cơ chế này mà TE và LE giám sát được các khung bị mất. -

44

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường điều khiển Khung giám sát (S-Frame): Điều khiển việc trao đổi các khung I, sử dụng cơ chế ARQ. Nó được dùng để xác nhận các khung I, thông tin điều khiển hay yêu cầu truyền lại các khung I đã bị mất. - Khung không số (U-Frame): Dùng để thiết lập và giải phóng các kết nối logic xác định các số liên kết số liệu và chỉ thị các lỗi không thể sửa chữa sau khi truyền lại. N(S) và N(R) không được sử dụng trong trường này. Bit M xác định kiểu khung U -

45

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường điều khiển - Tất cả các định dạng khung điều khiển đều chứa bit truy vấn/ kết thúc (P/F). - Đối với các khung lệnh thì P/F chỉ bit P và được đặt bằng “1” để truy vấn khung đáp ứng của thực thể LAPD đồng mức. - Đối với các khung đáp ứng thì P/F chỉ bít F, được đặt bằng “1” để báo rằng khung đáp ứng đã được gửi đi theo lệnh truy vấn. 46

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cấu trúc khung LAPD Trường điều khiển Khung giám sát (S-Frame): Điều khiển việc trao đổi các khung I, sử dụng cơ chế ARQ. Nó được dùng để xác nhận các khung I, thông tin điều khiển hay yêu cầu truyền lại các khung I đã bị mất. - Khung không số (U-Frame): Dùng để thiết lập và giải phóng các kết nối logic xác định các số liên kết số liệu và chỉ thị các lỗi không thể sửa chữa sau khi truyền lại. N(S) và N(R) không được sử dụng trong trường này. -

47

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Các kiểu và chức năng khung LAPD Kiểu khung I I

C/R C

S RR

C/R

RNR C/R REJ

C/R

Tên

Mô tả

Information

Truyền thông tin số liệu lớp 3(Q931) ReceiveReady - Xác nhận 1 khung I và chỉ thị trạng thái sẵn sàng nhận khung tiếp theo Received Not - Không thể nhận khung I Ready Reject - Yêu cầu truyền lại khung I

48

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Các kiểu và chức năng khung LAPD Kiểu C/R Tên khung U SABME C Set Asynchronous Balance Mode Extention DISC

C

UI

C/R Unnumbered Information R Unnumbered Ack

UA

Disconnect

Mô tả - Yêu cầu thiết lập 1iên kết lớp 3 giữa TE và tổng đài. - Kết thúc 1 liên kết logic do SABME thiết lập. - Truyền thông tin liên kết không xác nhận - Xác nhận SABME và DISC. 49

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Các kiểu và chức năng khung LAPD Kiểu khung U DM

C/R

Tên

R

Disconnect Mode

FRMR

R

Frame Reject

XID

C/R Exchange ID

Mô tả - Được gửi khi 1 trạm có lỗi và không thể tiếp tục truyền số liệu. - Được gửi khi có 1 lỗi tồn tại và không thể xóa được sau khi truyền lại 1 khung. - Dùng để thiết lập các tham số lớp liên kết số liệu tự động. 50

2.3 Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D)

• Tổng quan LAPD • Cấu trúc khung LAPD • Cơ chế hoạt động (Các giai đoạn thực hiện một cuộc gọi)

51

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cơ chế hoạt động - Thiết lập kết nối - Mạng hoặc thuê bao có thể yêu cầu kết nối logic bằng cách gửi đi một khung SABME nhằm đáp ứng yêu cầu một thực thể lớp 3. Khung SABME chứa đựng TEI và SAPI của thực thể lớp 3 để yêu cầu kết nối. Các thực thể đồng mức LAPD nhận khung SABME và gửi một yêu cầu kết nối đến 1 thực thể lớp 3 tương ứng.

- Nếu chấp nhận kết nối thì LAPD sẽ chuyển khung UA quay lại phía bên kia. Khi phía bên kia nhận được UA và chấp nhận kết nối, thực thể LAPD chấp nhận người dùng yêu cầu kết nối. - Nếu từ chối yêu cầu kết nối thì thực thể LAPD của nó gửi trở lại khung DM và thực thể LAPD nhận thông tin sẽ từ chối người sử dụng của nó. 52

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cơ chế hoạt động - Truyền dữ liệu - Khi yêu cầu kết nối được chấp nhận và hợp thức

hóa thì việc liên kết được thiết lập. Cả hai bên gửi số liệu dưới dạng khung truyền I và bắt đầu đánh số tuần tự từ 0. Cả trường N(S) và N(R) của khung I đều là các số tuần tự có thể hỗ trợ cho việc kiểm tra và điều khiển luồng. - Thực thể LAPD gửi các khung I được đánh số tuần tự bằng phép chia dư (module) cho 128 và chuyển chúng vào các trường N(S) và N(R). Nơi nhận cũng theo quy tắc đó. Điều này còn cho phép thực thể LAPD biết được số thứ tự của khung I nhận được tiếp đó. 53

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cơ chế hoạt động - Truyền dữ liệu - Trong quá trình truyền, khung S được dùng để điều

khiển luồng và quan sát lỗi. Điều khiển luồng bằng cơ chế cửa sổ trượt (sliding-window) và giám sát lỗi go back-n ARQ - Khung RR được dùng để xác định khung I vừa nhận được. - Khung thông tin RNR xác nhận khung I, cũng như khung RR, nhưng cũng có thể yêu cầu thực thể đồng mức theo đường truyền của khung thông tin. Khi thực thể đã sẵn sàng trở lại, nó sẽ gửi 1 khung RR. - Khung REJ sẽ khởi tạo một ARQ lùi n bước, nó báo rằng khung I cuối cùng nhận được bị loại bỏ và yêu cầu truyền lại tất cả các khung thông tin lại bắt đầu với số tuần tự N(R). 54

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cơ chế hoạt động - Ngắt kết nối - Một thực thể LAPD có thể khởi tạo một ngắt kết nối, hoặc do có một vài lỗi hoặc do yêu cầu từ phía người sử dụng của thực thể lớp 3. Thực thể LAPD thông báo sự ngắt kết nối bằng cách gửi một khung DISC đến thực thể ngang mức. Thực thể phía bên kia phải chấp nhận sự ngắt kết nối bằng một khung UA và thông báo cho người sử dụng lớp 3 của nó rằng kết nối đã kết thúc.

55

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cơ chế hoạt động – thông tin bình thường Thiết lập kết nối

SABME

Ngắt kết nối

Truyền dữ liệu

I 0,0

I 1,0

UA

A B UA

Frames U (SABME, UA)

RR1

RR2

Frames I và S (RR, RNR, REJ )

DISC

Frames U (DISC, UA)

56

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cơ chế hoạt động – Truyền thông có lỗi Một

lỗi RR 1

A

REJ 1

B I 0,0

I1,0

I2,0

I3,0

I4,0

I5,0

Lỗi 1

Hai lỗi RR 1

A

A détecte le déséquencement REJ 1

B I 0,0

I1,0 Lỗi 1

I2,0

I3,0

I4,0

I5,0

Lỗi 2

57

2.5 HDLC : reprise par REJ Một

lỗi

Phát hiện lỗi RR 1

A

Bỏ qua các A ignore les khung yêu cầu RR2

REJ 1

RR3

RR4

B I 0,0

I1,0

I2,0

I3,0

I4,0

I5,0

I1,0

I2,0

Phát hiện lỗi RR 1

A

I 4,0

I5,0

Phát lại

Lỗi gói tin 1

Hai lỗi

I3,0

Bỏ qua các khung yêu cầu RR2

REJ 1

RR3

RR4

B I 0,0

I1,0

Lỗi gói tin 1

I2,0

I3,0

I4,0

Lỗi gói tin 3

I5,0

I1,0

I2,0

I3,0 I 4,0 Phát lại

I5,0

58

2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) Cơ chế hoạt động- Khung từ chối (FRMR) - Dùng để cảnh báo rằng một khung truyền đã đến không thích hợp, có thể do các nguyên nhân sau: • Trường điều khiển thu được không chính xác hoặc không có khả năng thực hiện. • Khung S hoặc khung U nhận được có độ dài không đúng. • Số tuần tự N(R) không hợp lệ, số N(R) hợp lệ phải nằm trong dải số thứ tự của khung truyền vừa được xác nhận đến số thứ tự của khung vừa được truyền đi. • Khung I có trường thông tin vượt quá chiều dài cực đại định trước. - Mục đích:bỏ qua việc kết nối. Thông qua FRMR nhận được, thực thể thu có thể cố gắng tái thiết lập kết nối sử dụng các thủ tục ở trên. 59

PHẦN 2. CÁC GIAO THỨC SỬ DỤNG TRONG MẠNG ISDN

2.1. Mô hình OSI (Mô hình phân lớp) 2.2. Giao thức lớp vật lý của ISDN 2.3. Giao thức lớp 2- LAPD (giao thức đường số liệu trên kênh D) 2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931

60

2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931

• Tổng quan lớp mạng ISDN • Giao thức báo hiệu Q.931

61

2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931 Tổng quan lớp mạng ISDN - Lớp mạng ISDN bao gồm giao thức kênh D được dùng để thiết lập, duy trì và hủy bỏ kết nối trên các kênh B và H. Giao thức này cũng cho các thủ tục chung về việc đưa ra và hoạt động của các dịch vụ bổ trợ. - Một số các khuyến nghị liên quan: Q.930, Q.931, Q.932, Q.933, Q.939, Q.950

62

2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931 Giao thức lớp mạng Q.931 - Q.931 quy định các thủ tục để thiết lập kết nối trên các kênh B và H để dùng chung cùng một giao diện tới ISDN như kênh D. - Cung cấp báo hiệu điều khiển từ người dùng đến người dùng thông qua kênh D.

63

2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931 Giao thức lớp mạng Q.931

Hình: Mô hình các dịch vụ bổ sung và cơ sở 64

2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931 Giao thức lớp mạng Q.931

Hình: Kiến trúc giao thức điều khiển cuộc gọi

65

2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931 Giao thức lớp mạng Q.931 Khuôn dạng bản tin

66

2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931 Giao thức lớp mạng Q.931 Khuôn dạng bản tin Ba tr−êng ®Çu tiªn lµ chung cho tÊt c¶ c¸c lo¹i b¶n tin - Ph©n biÖt giao thøc: §−îc sö dông ®Ó ph©n biÖt c¸c b¶n tin ®iÒu khiÓn cuéc gäi m¹ng-ng−êi dïng víi c¸c lo¹i b¶n tin kh¸c. Nh− trong b¶ng 9.1 ®· gi¶ ®Þnh, c¸c giao thøc kh¸c cã thÓ ®−îc chia xÎ kªnh D. - Tham chiÕu cuéc gäi: NhËn d¹ng cuéc gäi trªn kªnh B hay kªnh H theo c¸c tham chiÕu b¶n tin nµy - Lo¹i b¶n tin: NhËn d¹ng ®ã lµ b¶n tin Q.931 hay lµ Q,932 ®ang ®−îc göi. Néi dung phÇn cßn l¹i trong b¶n tin phô thuéc vµo lo¹i b¶n tin 67

2.4. Giao thức lớp mạng – Q.931 Giao thức lớp mạng Q.931 Khuôn dạng bản tin

C¸c b¶n tin ¸p dông cho mét hoÆc 4 øng dông sau: - §iÒu khiÓn kÕt nèi mode kªnh - §iªï khiÓn kÕt nèi truy cËp mode gãi - B¸o hiÖu ng−êi dïng–ng−êi dïng kh«ng kÕt hîp víi c¸c cuéc gäi chuyÓn m¹ch kªnh - C¸c b¶n tin dïng víi tham chiÕu cuéc gäi toµn cÇu

68