Nghiên cứu triển khai ứng dụng công nghệ mới trên mạng số đa dịch vụ ISDN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ
■
NGUYỄN HOÀNG
NGHIÊN cúu TRIỂN KHAI ÚNG DỤNG
CỒNG NGHỆ MỚI TRÊN MẠNG sô
ĐA DỊCH VỤ ISDN
■ ■
CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT v ồ TUYẾN ĐIỆN TỬ VÀ
THÕNG TIN LIÊN LẠC
MẢ SỐ : 2.07.00
LUẬN VĂN THẠC sĩ KHOA HỌC
• • •
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
A ^ : vị PGS. TS NGUYỄN KIM GIAO
OAI H-'r -■. .xV. ;:ù :\r5i £
ĨRUNSĨẢM
ị
I, —
-

-


J . -

, , J
HÀ NỘI - 2002
MỤC LỤC
CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ X

MỞ ĐẦU
PHẦN THỨNHẤT - MẠNG VÀ THIẾT BỊ MẠNG ISDN
CHƯƠNG I : MẠNG s ố ĐA DỊCH v ụ ISDN
1.1. Khái niệm chung về mang số đa dịch vụ ISDN
1-1.1- Giới thiệu
1.1.2. Các kênh ISDN
1.2. Các phương thức truy nhập mạng ISDN
i .2.1. Truv nhập tốc độ cơ bản
1.2.2. Truv nhâp tốc đô sơ cấp
1.3. Các thiết bị chuyên dung và điểm chuẩn trên mạng ISDN
1.3.1. Các thiết bị chuyên dụng
1.3.2. Các điểm chuẩn
1.4. Các giao thức người sử dụng - mạng ISDN
1.4.1. Lớp 1 - Lớp vật lý
1.4.2. Lớp 2 - Giao thức đường số liệu trèn kènh D
1.4.3. Lớp 3 - Lớp mạng
1.5. Địa chi phụ, thuè bao đa số, số danh bạ nội hạt
CHUƠNG II : CÁC THIẾT BỊ MẠNG ISDN
2.1.
Thiết bị tống đài nội hạt ISDN
1 0
Thiết bị đầu cuối mạng loại l
2.3.
Thiết bị ghép kênh và chuvẻn mạch tại nhà khách hàng
2.4.
Các thiết bị đầu cuối người sử dụng
2.4.1. Điện thoại ISDN
2.4.2. Các bộ phối ghép đầu cuối
2.4.3. ISDN CHIP SET
ii

1
2
2
-)
1
5
5
6
7
7
8
9
10
20
30
38
45
45
46
47
47
47
49
51
CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ
2B1Q
Two Binary One Quatenary Mã đường 2 nhị phân 1 tứ phân
3PTY
Three Parties Conference Call Dịch vụ cuộc gọi hội nghị 3 bên
4B3T

Four Binary Three Ternary
Mã đuỡng 4 nhị phân 3 tam phân
AC
Alternating Current Dòng điện xoay chiều
AMI
Alternating Mask Inversion Mã đảo dấu luân phiên
ANSI
American National Standards
Institute
Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ
AU
Access Unit
Đơn vị truy nhập
B8ZS
Bipolar 8 Zero Substituition Mã luỡng cục thay thế 8 zero
BRA
Basic Rate Access
Truy nhập tốc độ cơ sở
BRI
Basic Rate Inteface Giao diện tốc độ cơ sở
CAPI
Common ISDN
Giao diện lập trình các ứng dụng
Applications Programing Interface ISDN phổ thông
CCBS
Completion of Call to Busy Dịch vụ hoàn thành cuộc gọi vói
Subscriber
thuê bao bận
CEPT
Conference of European Postal

Hội nghị bưu chính viễn thông
and Telecommunications châu Âu
CF
Call Forward
Dịch vụ chuyển cuộc gọi
CFB
CF if Busy
Dịch vụ chuyển cuộc gọi khi thuê
bao bận
CFNR
CF if Not Response
Dịch vụ chuyển cuộc gọi khi thuê
bao không trả lời
CFU
CF Unconditional
Dịch vụ chuyển cuộc gọi không
điều kiên
CLIP
Calling Line Identification
Presentation
Dịch vụ hiện số gọi đến
CLIR Calling Line Identification Dịch vụ ngân hiện số gọi đến
Restriction
CODEC COder/DECoder Bộ mã hoá và giải mã
COLP Connected Line Dịch vụ hiện số kết nối
Identification Presentation
COLR Connected Line Dịch vụ ngăn hiện số kết nối
Identification Restriction
CRC Cyclic Redundancy Check Kiểm tra dư thừa tuần hoàn
CRV Call Reference Value Giá trị chuẩn cuộc gọi

CTI Computer Telephone Integrated Công nghệ tích hợp điện thoại với
máy tính
c w Call Waiting Dịch vụ thông báo có cuộc gọi đợi
□ c Direct Current Dòng điện một chiều
DCE Data Circuit Terminating Equipment Thiết bị kết cuối mạch điện số liệu
□ DI Direct Dial In Dịch vụ quay số vào trực tiếp
DISC Disconnect Khung LAPD dạng u
DLCI Data Link Connection Identifier Nhận dạng kết nối liên kết số liệu
OM Disconnect Mode Khung LAPD dạng u
DSO Digital Signal level 0 Tín hiệu sô' mức 0 (64 Kb/s)
DSS1 Digital Subscriber Signaling Hệ thống báo hièu thuê bao số 1
System No 1
DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối sô' liệu
□IJỊ\J Dial Up Networking Nối mạng bằng cách quay số
ECH Echo Canceler with Hybrid Bộ huỷ tiếng vọng theo nguyên lý
lai
Exchange Termination Đầu cuối tổng đài
ETSI European Telecommunications Viện tiêu chuẩn viễn thông
Standards Institute Châu Âu
FAS Frame Alignment Sequence Dãy đổng chỉnh khung
FCS Frame Check Sequence Dãy kiểm tra khung
P H Frame Hander Bộ điều khiển khung
FRMR Frame Reject Khung LAPD dạng u
FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền file
HDB3 High Density Bipolar of order 3 Mã lưỡng cực mật độ cao cơ số 3
HDLC High Level Data Link Giao thức điều khiển liên kết số
Control protocol liệu mức cao
ISA Industry Standard Architecture Kiến trúc tiêu chuẩn công nghiệp
ISDN Integrated Services Digital Network Mạng số đa dịch vụ
ISO International Organization Tổ chức tiêu chuẩn hoá quốc tế

for Standardization
ISP Internet Services Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet
ISPBX ISDN PBX Tổng đài cơ quan ISDN
ISUP ISDN User Part Phần ISUP trong kiến trúc giao
thức báo hiệu sô' 7
ITU-T International Telecommunication Liên minh viễn thông quốc tế - Bộ
Union - Telecommunication phận tiêu chuẩn hoá viễn thông
Standardization Sector
LAN Local Area Network Mạng nội hạt
LAP 13 Link Access Procedures Balanced Thủ tục liên kết số liệu cân bằng
LAPD Link Access Procedures Thủ tục liên kết số liệu trèn kênh
on the D channel D
[_DN Local Directory Number Số danh bạ nội hạt
|_Ị= Local Exchange Tổng đài nội hạt
LED Light Emission Diode Đi ốt phát quang
|_u Logical Link Identifier Nhận dạng liên kết lô gích
vi
LT
Local Termination Đầu cuối nội hạt
MCID
Malicious Call Identifier Dịch vụ nhận dạng cuộc gọi có
mục đích xấu
MLPPP
Multilink PPP
Giao thức PPP đa liên kết
MODEM
MOdulation/DEModulation
Thiết bị điều chế và giải điều chế
MSN
Multi Subscriber Number

Dịch vụ thuê bao đa sô'
NR
Next Receive
Trường thông tin trong khung I
NS
Next Send Truờng thông tin trong khung I
NT
Network Termination Thiết bị đầu cuối mạng
NT 1
Network Termination type 1
Thiết bị đầu cuối mạng loại 1
NT2
Network Termination type 2
Thiết bị đầu cuối mạng loại 2
OSI
Open System Mô hình chuẩn kết nối các hệ
Interconnection reference model thống mò
P/F
Poll/Final
Bit chỉ thị lệnh/đáp ứng trong
khung LAPD
PBX
Private Branch Exchange
Tổng đài cơ quan
PC
Personal Computer
Máy tính cá nhân
PCI
Peripheral Component Interconnect Nối kết thành phần ngoại vi
PCM

Pulse Code Modulation
Điều chế xung mã
PCMCIA
Personal Computer Memory
Hiệp hội quốc tế card bộ nhó cho
Card International Association
máy tính cá nhàn
PH
Packet Hander
Bộ điều khiển gói
PLP
Packet Layer Protocol
Giao thức lớp gói
P-MP
Point To Multipoint
Cấu hình nối điểm tới đa điểm
POTS
Plain Old Telephone Services
Các dịch vụ điện thoại analog
truyền thống
p-p
Point To Point
Cấu hình nối điểm tới điểm
ppp
Point To Point Protocol
Giao thức điểm tới điểm
PR A
Primary Rate Access
Truv nhập tốc độ so cấp
PRI

Primary Rate Inteface
Giao diện tốc độ sơ cấp
PSPDN
Packet Switched Public
Mạng sô' liệu công cộng chuyển
Data Network
mạch gói
PSTN
Public Switched Telephone
Mạng điện thoại chuyển mạch
Network
công cộng
RAS
Remote Access Service
Dịch vụ truy nhập từ xa
RDI
Restricted Digital Information
Thông tin số hạn chế
REJ
Reject
Khung LAPD dạng S
RNR
Receiver Not Ready Khung LAPD dạng s
ROM
Read Only Memory Bộ nhớ chỉ đọc
RR
Receiver Ready Khung LAPD dạng s
SABME
Set Asynchronous Balance
Mode Extention

Khung LAPD dạng u
SAPI
Service Access Point Identifier Nhận dạng điếm truy nhập dịch vụ
SCP
Services Control Point
Điểm điều khiển dịch vụ
SPID
Service Provider Identifier
Nhận dạng nhà cung cấp dịch vụ
SS7
Signaling System No 7
Hệ thống báo hiệu số 7
STP
Signaling Transfer Point Điểm chuvển giao báo hiệu
TA
Terminal Adaptor
Bộ phối ghép đầu cuối
TDM
Time Division Multiplexing
Ghép kênh phân chia thời gian
TE
Terminal Equipment
Thiết bị đầu cuối
TE1
Terminal Equipment type 1
Thiết bị đầu cuối loại 1
TE2
Terminal Equipment type 2
Thiết bị đầu cuối loại 2
TEI

Terminal Endpoint Identifier
Nhận dạng điểm truy nhập đầu
cuối
J P Terminal Portability Dịch vụ dịch chuyến thiết bị đầu
cuối
UA
Unnumbered Acknowledge Khung LAPD dạng u
UDI
Unrestricted Digital Information
Thông tin số không hạn chế
UI
Unnumbered Information
Khung LAPD dạng u
v c
Virtual Circuit Mạch ảo
VLSI
Very Large Scale Integration
Công nghệ tích hợp cỡ rất lớn
WAN
Wide Area Network
Mạng diện rộng
XID
Exchange ID Khung LAPD dạng u
ix
Tinh
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Nội dung
1.1 Các mạng và các dịch vụ viễn thông trước khi có ISDN
2
1.2 Các mạng và các dịch vụ viễn thông trong một mạng hợp nhất

ISDN
2
1.3
Truy nhập BRA tới mạng ISDN
5
1.4 Truy nhập PRA tới mạng ISDN
6
1.5
Các điểm chuẩn và thiết bị chuyên dụng trèn mạng ISDN
8
1.6
Các điểm chuẩn của giao thức và cấu trúc đối với kẻnh D của
ISDN
9
1.7
ìMã đường 2B1Q tại giao diện Ư
11
1.8
Khung truyén dẫn 2B1Q
12
1.9
Mã giả tam phàn giao diện S/T
13
1.10
BUS thụ động cấu hình điểm điểm và điểm đa điểm
14
1.11
Định dạng khung BUS thụ động S/T 192 Kb/s
16
1.12

So sánh tièu chuẩn giao diện u và S/T
17
1.13
Cấu trúc khung PRA 23B+D
18
1.14
Cấu trúc khung PRA 30B+D
20
1.15
So sánh PRA 1,544 Mb/s và PRA 2,048 Mb/s
20
1.16
Cấu trúc khung LAPD
22
1.17
Trường ADDRESS 22
1.18
Các giá trị của SAPI
23
1.19
Sử dụng các bit C/R
23
1.20
Các giá trị của TEI
24
1.21
Điểm kết nối DLCI logic cho SAPI0, 16 và 63 25
1.22
Phân bổ TEI khung LAPD
26

1.23
Định dạng các trường điều khiển khung LAPD
27
1.24
Các kiểu và chức nãng khung LAPD 28
1.25
iMã hóa bit trường điều khiển khung LAPD
28
X
1.26 Các điểm khác biệt giữa 2 giao thức LAPB và LAPD 29
1.27 Cấu trúc khung ITU-T Q.931 30
1.28 Giá trị bộ phân biệt giao thức 31
1.29 Các kiểu bản tin lớp 3 32
1.30 Định dạng thành phần thông tin 33
1.31 Quá trình thiết lập cuộc gọi 34
1.32 Quá trình giải phóng cuộc gọi 35
1.33 Trao đổi bản tin thiết lập kết nối truy nhập chế độ kênh tới
một PH ở xa 36
1.34 So sánh MSN-LDN-ĐỊa chỉ phụ 40
1.35 Cấu hình giao diện u 41
1.36 Cấu hình giao diện S/T và MSN 42
1.37 Phương pháp đánh địa chỉ phụ trong cấu hình ETSI 43
2.1 Sơ đồ khối chức năng ET 45
2.2 Sơ đồ khối chức năng điện thoại ISDN 49
2.3 Sơ đồ khối chức nãng TA 50
3.1 Mạng viễn thông số bộ mòn Viễn thông, khoa Công nghệ 53
3.2 Tổng đài Hicom 150E OfficeCom 55
3.3 Cấu hình đấu nối sử dụng hệ thống Hicom 150E tiêu chuẩn 58
3.4 Các giao diộn trên thiết bị TA ISDN MODEM 64
3.5 Dùng TA ISDN MODEM truy cập Internet trên đường ISDN 65

3.6 Sử dung điện thoại và fax analog trên TA ISDN MODEM 66
3.7 Truy cập các hệ thống MODEM analog khác 67
3.8 Truy cập các ISP và Windows NT RAS cùng card DIVA 68
3.9 Dịch vụ fax analog và kết nối với hệ thống MODEM analog
sử dụng card DIVA Pro 69
3.10 Gửi, nhận fax G3 sử dụng card DIVA và phần mềm
RVS-COM 70
3.11 Giao diện của NTl+2a/b+V.24 71
4.1 Truyền FAX G3 bằng máy FAX analog qua trung kế 2B+D 84
4.2 Truyền FAX G3 bằng PC dùng phần mềm WinFax Pro, qua
XI
trung kế 2B+D và qua trung kế c.o 85
4.3 Truyền FAX G3 trên mạng ISDN dùng TA ISDN MODEM 86
4.4 Màn hình giao diện chương trình pcAnywhere 88
4.5 Kết nối PC, trao đổi file, điều khiển PC từ xa dùng DIVA
card 89
4.6 Màn hình máy trạm khi truyền file giữa 2 PC, dùng
pcAnywhere 90
4.7 Truyền thoại và FAX G3 đổng thời trên đường 2B+D 92
MỞ ĐẦU
Mạng số đa dịch vụ ISDN là một mạng viễn thông tích hợp các thông tin
thoại, dữ liệu và hình ánh như là các tín hiệu sô để cung cấp các loại dịch vụ truyền
thông khác nhau qua các giao diện được chuẩn hoá quốc tế. Thuật ngữ ISDN ngày
càng được nhắc đến nhiều hơn khi sử dụng dịch vụ hội nghị truyền hình từ xa, cũng
như truy cập mạng thông tin toàn cầu Internet với tốc độ kết nối cao gấp đôi trên
cùng đường dây điện thoại analog truyền thống.
Tại nước ta, tuy đã có rất nhiều công trình nghiên cứu tìm hiểu về ISDN từ
lâu, song dịch vụ ISDN công cộng mới vừa trải qua giai đoạn thừ nghiệm. Phần lớn
người sử dụng mới chì nghe nói đến các khái niệm về ISDN mà không được rõ các
dịch vụ này đươc tiến hành như thế nào, thực sự mang lại những gì.

Đề tài '‘Nghiên cứu triển khai ứng dụng còng nghệ mới ữèn mạng số đã dịch
vụ ISD N” đươc thực hiện với mục đích tiếp cận với các dịch vụ ISDN công cộng
qua các ứng dụng thực tế. Để tài gồm hai phần . Phần thứ nhất trình bày những hiếu
biết cơ bán nhất về mạng ISDN, là những kiến thức cơ sớ không thế thiếu trong quá
trình tìm hiểu, ứng dụng và khai thác mạng cũng như dịch vụ. Phần thứ hai trình
bàv quá trình nghiên cứu triển khai ứng dụng công nghệ ISDN trèn cơ sờ xàv dựng,
vận hành một mạng viễn thông số và khai thác các dịch vụ ISDN tại phòng thí
nghiêm bộ môn Viễn thòng thuộc khoa Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người hướng dản khoa học,
PGS.TS Nguyễn Kim Giao. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình
và chu đáo cùa các cán bộ, giảng viên khoa Công nghệ, đặc biệt là các cán bộ
phòng thí nghiệm bộ môn Viễn thông trong quá trình thực hiện đề tài này.
Cuối cùng, do đề tài được thực hiện trong một thời gian ngắn nèn ắt khòng
tránh khỏi những thiếu sót, tác giả cũng xin được lượng thứ.
T '
S
• *
Tác gia
PHẦN THỨ NHẤT
MẠNG VÀ THIẾT BỊ MẠNG ISDN
CHƯƠNG I : MẠNG số ĐA DỊCH vụ ISDN
1.1. Khái niệm chung về mạng sô đa dịch vụ ISDN
1.1.1. Giới thiệu
Mạng số đa dịch vụ ISDN (Integrated Services Digital Network) là một
kiến trúc mạng hiện đại có thể cung cấp nhiều dịch vụ viễn thông. Đặc biệt, các
dịch vụ truyền dẫn tiếng nói, số liệu, video và văn bản được tích hợp vào một mạng
hợp nhất.
PSTN
III
TELEX

a -
PSDN
-// — ^
Hình 1 .1: Cấc m ạng và các dịch vụ viễn thông trước khi có ISDN
Hình 1.2 : Các mạng và các dịch vụ viễn thòng trong m ột mạng hợp nhất ISDN
Hình 1.1 cho thấy, các dịch vụ viễn thông được cung cấp trong môi trường
không ISDN : Các dịch vụ khác nhau cần các mạng rièng, mỗi dịch vụ mang một
loại thông tin khác nhau (mạng điện thoại cho tiếng nói và MODEM cho số liệu,
mạng chuyến mạch gói cho số liệu tốc độ cao, mạng TELEX cho văn bản )• Hình
1.2 minh hoạ cho việc tích hợp các dịch vụ trên vào một mạng hợp nhất, mạng số đa
dịch vụ ISDN.
2
ISD N dựa trên cơ sở m ột mạng viễn thông được s ố hoá hoàn toàn tới tận thiết bị đầu
c u ố i:
ISDN là một giải phầp chung về định dạng tín hiệu số cho tất cả các thiết bị
kết nối với tổng đài. Tín hiệu trao đổi trong mạng ISDN là tín hiệu số, và vì vậy
thiết bị của người sử dụng kết nối vào mạng phải là thiết bị số. Trong khi mạng
điện thoại truyền thống chỉ mang tín hiệu analog (các tín hiệu số phải được biến đổi
sang tín hiệu analog nhờ các thiết bị như MODEM) thì mạng ISDN chỉ mang tín
hiệu số, và các tín hiệu analog (như tiếng nói) phải được biến đổi thành tín hiệu số.
Một mạng số hoàn chỉnh có những ưu điểm sau :
• Thông tin trao đổi trong hệ thống là đồng nhất và là bất kỳ loại thông tin nào
(tiếng nói, video, số liệu, văn bản, )■ Điều này cho phép tối ưu hoá cáu trúc
mạng và tiết kiệm chi phí cho các thiết bị truyền dẫn.
• Người sử dụng có thể kết nối bất kv loại thiết bị nào vào mạng, nếu nó tạo ra
thông tin số phù hợp với tièu chuẩn cúa ISDN. Cùng một lỗ cắm có thể nối một
điện thoại số, một đầu cuối số liệu hay một điện thoại có hình
• Chất lượng các kết nối tốt hơn rất nhiều so với mạng analog (như mạng điện
thoại, mạng TELEX )
ISD N cung cấp nhiéu dịch vụ m ớ i:

Các thiết bị đầu cuối được phát triển cho phép sử dụng nhiều dịch vụ viễn
thông mới, hoặc cải tiến cdc dịch vụ đã được cung cấp trong các mạng riẻng trước
đây, do vậy mạng có thể cung cấp các dịch vụ sau :
• Videophone, truyền tiếng nói và hình ảnh đồng thời.
• Truyền fax và số liệu tốc độ cao.
• Trao đổi đồng thời nhiều loại thông tin như nói chuyện trên điện thoại cùng lúc
với truyền số liệu; vừa đàm thoại vừa gửi fax; truvền hình ảnh và số liệu đồng
thời.
1.1.2. Các kênh ISDN
Trong ISDN, đường dây thuê bao chỉ truyền các tín hiệu số. Đường dây thuê
bao ISDN gổm một số kênh logic cho tín hiệu báo hiệu và số liệu của người dùng.
3
Có 3 loại kênh ISDN cơ bản, được phân biệt với nhau bằng chức năng và tốc độ bit
của chúng :
Kênh D T
Các thiết bị ISDN nối với mạng bằng cách sử dụng một bộ đấu nối vật lý
được chuẩn hoá và những thồng báo giống như của tổng đài với mạng để yèu cầu
dịch vụ. Các nội dung của thông báo về báo hiệu tuỳ thuộc vào loại thiết bị đầu
cuối. Thiết bị đầu cuối sẽ trao đổi các yêu cầu về dịch vụ và các thông báo vế báo
hiệu khác với mạng qua kênh D của ISDN.
Chức năng cơ bản của kênh D là truyền báo hiệu giữa người sử dụng và
mạng. Do có thể không sử dụng hết dải thông của kênh vào việc trao đổi báo hiệu
trên nên kênh D cũng có thể thực hiện chức năng thứ hai là truyền số liệu gói của
người sử dụng.
Tốc độ của kênh D là 16 Kb/s hoặc 64 Kb/s tuỳ thuộc vào phương thức truy
nhập là BRA hay PRA, sẽ được trình bày chi tiết ở phần tiếp theo.
Kênh B
Kênh B là các kênh 64 Kb/s mang thông tin của người sử dụng. Đó có thể là
tiếng nói, audio, số liệu, video
Kênh B có thể được dùng trong cả chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói.

Cách đấu nối kiểu chuyển mạch kênh có thể tạo nèn cuộc nối xuyên suốt từ người
dùng này đến người dùng khác hoặc một cuộc nối đặc biột thích hợp cho một loại
dịch vụ (như âm nhạc hay truyền hình). Các cuộc nối kiểu chuyển mạch gói có thể
thực hiện bằng cách sử dụng các giao thức ở khuyến nghị X.25 của ITU-T.
Kênh H
Các kênh H tạo nên băng thông tương tương với một nhóm kênh B, dùng cho
các dịch vụ yêu cẩu tốc độ bit cao hơn 64 Kb/s như: FAX tốc độ cao, truyền số liệu
tốc độ cao, hội nghị truyền hình từ xa
Kênh H0 có tốc độ số liệu bằng 384 Kb/s, tương tương 6 kênh B. Kênh Hn
hoạt động ở tốc độ 1,536 Mb/s ,tương đương 24 kênh B (phù hợp với chuẩn TI của
Bắc Mỹ). Kênh H12 hoạt động ở tốc đô 1?920 Mb/s, tương đương 30 kênh B (phù
hợp với chuáin E1 của châu Âu).
4
1.2. Các phương thức truy nhập mạng ISDN
Người sử dụng có thể truy nhập mạng ISDN theo hai phương thức là Truy
nhập tốc độ cơ bàn (BRA) hay còn gọi là Giao diện tốc độ cờ bản (BRI) và Truy
nhập tốc độ sơ cấp (PRA) hay còn gọi là Giao diện tốc độ sơ cấp (PRI).
1.2.1. Truy nhập tốc độ cơ bản
Trên hình 1.3, truy nhập tốc độ cơ bản bao gồm ba kênh thông tin rièng biệt
và đồng then :
• Hai kênh B (64 Kb/s), được sử dụng như hai đường dây số để mang thòng tin
người sử dụng (tín hiệu tiếng nói dạng số, số liệu, video dạng số )
• Một kênh D (16 Kb/s) được sử dụng để báo hiệu và điều khiển giữa người sử
dụng và mạng.
Do quá trình truyền thông tin có thể xảy ra đồng thời trên cả ba kênh nên
chúng được gọi là đường 2B+D. Ba kênh này được ghép lại bằng kỹ thuật ghép
kênh phân chia thời gian (TDM) và tạo ra một dòng số liệu tổng cộng có tốc độ 144
Kb/s (2*64+16), mặc dầu báo hiệu bổ xung vật lý yêu cầu BR A hoạt động ờ tốc độ
192 Kb/s.
Hình 1.3 : Truv nhập BRA tới mạng ISDN

Kết nối vật lý giữa mạng ISDN công cộng và thiết bị đầu cuối mạng (NT)
được thực hiện song cong trên một đỏi dây (2 dây). Kết nối từ NT đến đầu cuối
người sử dụng là kết nối trên hai đôi dây (4 dây).
5
Do có cấu tạo bao gồm hai kênh B, mỗi kồnh mang thông tin ở tốc độ 64
Kb/s, nên BRA có thể cho phép gọi điện thoại và gửi fax cùng một lúc, hoặc gọi
điện thoại và truyền số liệu đồng thời
Hai kênh B có thể sử dụng độc lập, ví dụ như truyền các thông tin khác nhau
tới cùng một người dùng hoặc tới hai người dùng khác nhau, hoặc kết hợp lại với
nhau khi dung lượng kênh truyền yêu cầu lớn hơn 64 Kb/s. Trong ứng dụng này,
người ta có thể truyển tín hiệu video hay truyền file ờ tốc độ 128 Kb/s (64 Kb/s +
64 Kb/s) giữa hai máy tính.
1.2.2. Truy nhập tốc độ sơ cấp
Trên hình 1.4, truy nhập PRA có thể có một số cấu hình. Tại Bắc Mỹ, Nhật,
Hàn Quốc, PRA gồm 23 kênh B 64 Kb/s và l kênh D 64 Kb/s, gọi là 23B+D. Tuỳ
theo kênh D ở giao diện đó có thể hoạt động hay không mà cho phép sử dụng khe
thời gian đó làm thêm một kênh B, thành cấu hình 24B. PRA 23B+D hoạt động trèn
cơ sở phân cấp TDM Bắc Mỹ, có tốc đô 1,544 Mb/s, tốc độ bit số liệu của người sử
dụng là 1,536 Mb/s. Phần còn lại của thế giới PRA có cấu hình 30B+D, đươc xác
định trên cơ sờ phản cấp số TDM theo tiêu chuán CEPT của châu Âu. Nó gổm 30
kênh B 64 Kb/s và 1 kênh D 64 Kb/s, hoạt đông ở tốc độ 2,048 Mbps, tốc độ bit số
liệu của người dùng là 1,984 Mbps.
PRA thường được dùng để kết nối các tổng đài ISPBX (ISDN PBX) cỡ trung
bình với mạng ISDN công cộng, nhằm cung cấp cho người dùng các dịch vụ tiếng
nói và số liệu tốc độ cao.
PUBLIC NETWORK USER
NETWORK
TERMINAL
(ISPBX)
Hình 1.4 : Truy nhập PRA tới mạng ISD N

6
1.3. Các thiết bị chuyên dụng và điểm chuẩn trên mạng ISDN
1.3.1. Các thiết bị chuyên dụng
Các thiết bị chuyên dụng và điểm chuẩn trên mạng ISDN được minh hoạ trên
hình 1.5. Tổng đài trung tâm ISDN gọi là tổng đài nội hạt (LE). Các giao thức ISDN
được thực hiện trong LE ở phía mạng của đường dây thuê bao ISDN. Trong LE, LT
được gọi là đầu cuối nội hạt, có nhiệm vụ điều khiển các chức năng, liên quan đến
đầu cuối đường dây thuè bao, còn ET được gọi là đầu cuối tổng đài, điều khiển các
chức năng chuyển mạch.
Thiết bị đầu cuối mạng loại 1 (NT1) biểu thị đầu cuối kết nối vật lý giữa phía
khách hàng và LE. Nó có chức năng giám sát đặc tính chất lượng đường dây, định
thời, truyền đạt công suất và ghép các kênh B và D.
Thiết bị đầu cuối mạng loại 2 (NT2) được xem như thiết bị tâp trung và ghép
kênh. Nó có thể là một PBX, một máy chủ LAN hay một bộ điểu khiến đầu cuối.
Trong nhiều ứng dụng không nhất thiết phải cần NT2, như dịch vụ ISDN tại nhà
riêng.
Thiết bị đầu cuối loại 1 (TE1) là các thiết bị đầu cuối sử dụng giao thức
ISDN và các dịch vụ ISDN phụ trợ như một máy điện thoại ISDN, videophone
Thiết bị đầu cuối loại 2 (TE2) là các thiết bị không tương thích ISDN, như
một máy điện thoại analog, một máy fax analog, một máy PC
Bộ phối ghép đầu cuối (TA) cho phép một thiết bị không tương thích ISDN
(TE2) liên lạc với mạng ISDN. Các TA cho phép các máy điện thoại analog, các
DTE X.25, PC và các thiết bị không tương thích ISDN khác sử dụng mạng bằng
cách cung cấp các biến đổi giao thức cần thiết.
7
LT
Telco Switch
TE 2
TA
The U Interface is the user interface

In North America
LT = Line Termination card in the
telephone switch
Hình 1 .5: Các điểm chuẩn và thiết bị chuyên dụng trên mạng ISDN
1.3.2. Các điểm chuẩn
Các điểm chuẩn xác định giao tiếp giữa các thiết bị chuyên dụng khác nhau.
Điểm chuẩn R nằm giữa thiết bị đầu cuối không tương thích ISDN (TE2) và
bộ phối ghép đầu cuối (TA), cho phép TE2 xuất hiện đối với mạng như là một thiết
bị đầu cuối tương thích ISDN. Không tồn tại tập tiêu chuẩn cho điểm R, mà chính
các nhà sản xuất TA xác định cách thức mà TA và TE2 liên lạc với nhau như thế
nào (tiêu chuán rièng của nhà chế tạo). Có thể sử dụng một số chuẩn phố thống như
EIA-232, V.35
Điểm chuẩn s nằm giữa thiết bị người sử dụng ISDN (TE 1 hoặc TA) và thiết
bị đầu cuối mạng (NT2 hoặc NT1).
Điểm chuẩn T nằm giữa NT2 và NT1. Khi không có NT2, giao diện người
dùng và mạng thường được gọi là điếm chuẩn S/T. Giao tiếp S/T là BUS bốn dây
giữa NT1 và thiết bị đầu cuối ISDN. Điểm chuẩn S/T được định nghĩa trong ANSI
T1.605 1991 vàlTU-T 1.430 Layer 1.
Điếm chuẩn u là giao tiếp hai dây giữa LT và NT. Tại Mỹ, NT1 được coi là
thuộc về phía khách hàng nèn điểm u là ranh giới giữa người dùng và mạng. Nó
được ANSI định nghĩa ưong chuẩn TI .601 1992. ITU-T coi các điểm chuẩn S/T là
ranh giới giữa người dùng và mạng, nên các khuyến nghị của ITU-T chì nhằm vào
các vận hành trong mạng mà không đề cập đến tiêu chuẩn truyền dẫn qua đường
dây thuê bao.
8
1.4. Các giao thức người sử dụng - mạng ISDN
Các giao thức ISDN đối với kênh D tương tương với ba lớp thấp của mô hình
chuẩn bảy lớp kết nối các hệ thống mở (OSI) của ISO. Vì các giao thức này chỉ mô
tả giao tiếp người sừ dụng - mạng mà không để cập đến liên lạc giữa những người
sử dụng nên không có phần đối tác của kênh D đối với các lớp đầu cuối đến đầu

cuối của OSI. Ba lớp giao thức kênh D là :
• Lớp 1 : Lớp vật lý, mô tả cuộc nối vật lý giữa thiết bị đầu cuối (TE) và
thiết bị đầu cuối mạng (NT), bao gồm các đặc tính bộ nối, loại mã đường
dây, cấu trúc khung cũng như các đặc tính điện. Cuộc nối vật lý là đổng
bộ, nối tiếp và song công, có thể là cấu hình điểm điểm (PRA, BRA)
hoặc điểm đa điếm (chỉ có trong BRA). Các kênh D và B cùng đi chung
trên đường truyền vật lý bằng cách sử dụng công nghệ ghép kênh phàn
chia thời gian.
• Lớp 2 : Lớp liên kết số liệu kẻnh D (LAPD), mò tả các thủ tục đế đảm
bảo liên lạc không lỗi qua kênh vật lý và xác định cuộc nối logic giữa
người sứ dụng và mạng. Giao thức lớp 2 cũng cung cấp các qui tắc để
ghép nhiểu TE trèn một kènh vật lý duy nhất (cấu hình điểm đa điểm
trong BRA).
• Lớp 3 : Lớp mạng báo hiệu, xác định giao diện người sử dụng - mạng và
các thỏng tin về báo hiệu để yêu cầu các dịch vụ từ mạng.
L3
L2
L1
TE
u
L3
L3
L2
4
L2
L1
L1
L1
NT2
NT1

LE
Hình 1.6: Các điểm chuẩn cua giao thức và cấu trúc đối với kênh D cua ISDN
9
Sự tương tác qua lại giữa ba lớp giao thức phù hợp với mô hình OSI. Các
thông báo về báo hiệu của lớp 3 được chứa trong nội dung của các khung lớp 2 và
được truyền trên đường truyền vật lý của lớp 1.
Các giao thức ISDN của ITU-T mô tả giao tiếp người sử dụng - mạng của
kênh D tại các điểm chuẩn s và T như ở hình 1.6. Các lớp khác của giao thức quan
niệm các điểm chuẩn này không giống nhau.
Giao thức lớp 1 của ISDN xác định cuộc nối vật lý giữa các thiết bị đầu cuối
ISDN (TE1, TA) và thiết bị đầu cuối mạng (NT2, NT1). Các khuyến nghị liên quan
của ITU-T không mô tả cuộc nối vật lý giữa NT1 và tổng đài nội hạt và đường
truyền dẫn được coi là trong nội bộ của mạng. Trong trường hợp bất kỳ, cuộc liên
lạc ngang qua vòng nội hạt đường thuê bao (điểm U) chỉ tạo nên lớp vật lý mà thôi.
Giao thức lớp 2 và 3 của ISDN xác định các thủ tục liên kết số liệu và báo
hiệu tương ứng giữa thiết bị đầu cuối ISDN (TE1, TA), thiết bị đầu cuối mạng
(NT2) và tổng đài nội h ạt. Thiết bị đầu cuối mạng NT1 chỉ cung cấp dịch vụ lớp l.
Do vậy các lớp 2 và 3 xuyên suốt qua NT1. Cần lưu ý rằng các giao thức ISDN của
ITU-T chì được định rõ qua các điểm chuẩn s, T và chỉ trên kênh báo hiệu D. Người
sử dụng có thể chọn các giao thức khác cho các dịch vụ ISDN trên kênh B. Các
kênh B và D cùng có tiêu chuẩn của lớp vật lý vì chúng được ghép kênh phân chia
thời gian trên cùng một đường truyền vật lý.
1.4.1. Lớp 1 - Lớp vật lý
1.4.1.1. Giao diện u lớp 1 của Truy nhập tốc độ cơ bản
Điểm chuẩn u là một kết nối song công hai dây tới tổng đài nội hạt. Để
rruyển tín hiệu trên cả hai hướng đồng thời, người ta sử dụng một phương pháp gọi
là H uỷ tiếng vọng theo nguyên lý lai (ECH). Trong kỹ thuật này, NT nhận dạng tín
hiệu vọng lại của mình và loại bỏ phần vọng lại ra khỏi tín hiệu nhận được sau đó,
chỉ để lại tín hiệu do thiết bị đầu kia tạo ra mà thôi.
Mã đường truyển trên giao diện

u
được dùng phổ biến là mã 2 nhị phân 1
tứ
phàn (2B1Q). Bốn mức điện áp được được sử dụng ứng vói mỗi một mức gồm 2 bít
số liệu được truyển đi (Hình 1.7). Mỗi một ký hiệu 2 bit này được gọi là một Quat.
Tốc độ mã đường của 2B1Q là 160 Kb/s
10
Ngoài ra người ta còn sử dụng mă 4B3T thay vì 2B1T. Với mã 4B3T, bốn ký
hiệu nhị phân được mã bằng ba ký hiệu tam phân.
Một số vấn đề như tích luỹ mức tín hiệu DC và mất đồng bộ thời gian sẽ trở
nên nghiêm trọng nếu một chuỗi dài các mẫu bít giống nhau được lặp đi lặp lại khi
truyền. Để giải quyết điều này, người ta chèn các bộ trộn vào LE cũng như vào NT.
Những bộ trộn này sử dụng các đa thức khác nhau, một cho bộ phát của LT từ LE,
một cho bộ phát của NT.
+3
-3
+2.5v
+ .84V
Ov
84
-2.5v
Quat
+3
+1
-3 -3 +1 +3 -3 -1
-1
+1
-1
-3
+3 +3 -1 +1 +1

+3
Bits
10
11
00
00 11
10 00 01 01
11 01
00 10
10 01
11 11
10
Hình l. 7: Mã đường 2B1Q tại giao diện u
Số liệu 2B+D được gửi trên mạch điện theo một cấu trúc gọi là khung truyền
dẫn 2B1Q. Cũng như bất cứ khung TDM nào khác, mỗi một khung truyền dẫn
2B1Q có một số bit cố định và được lặp lại. Mỗi khung gồm 240 bit được định dạng
theo ba trường cơ bản như trên hình 1.8. Tám khung truyền dẫn 2B1Q hợp thành
một siêu khung 2B1Q. Các khung trên hướng từ NT đến LE bị dịch so với các
khung trên hướng ngược lại đi 60+/-2 Quats
11
SyncW ord
12x2B4-Qdata M Bits
Bits 1 - 18
Bits 19-234
Bits 235 - 240
Sync:Won&
18 Bits
9 2B1Q Quats 12000 Bitsteec
2B*DSfMdifcÆ
216 Bits 108 2B1Q Quarts

144000 Bits/sec
s» - ' j ' M B ltfl eldfâHfei
6 Bits
3 2B1Q Quats
4000 Bîtsteec
240 Bits
1202B1Q Quats
160000 Blts/sec
Hình 1 .8: K hung truyền dẩn 2B1Q
SYNC WORD : 18 bit đầu tiên của khung 2B1Q là Từ đồng bộ. Từ đồng bộ được
dùng để nhận dạng điểm bắt đầu của một khung và một siêu khung. Cần lưu ý rằng
chỉ duy nhất phần này của khung 2B1Q là không bị trộn trước khi truyền .
2B+D : Đây là các bit báo hiệu và số liệu người sử dụng. Trong mỗi một khung có
96 bit Bl, 96 bit B2 và 24 bit D của thông tin kênh. Định dạng là 8 bit Bl, 8 bit B2
và 2 bit D. Các định dạng con này lặp lại 12 lần mỗi khung giữa các bit đồng bộ và
bit M, tạo thành tốc độ 216 bit/khung.
Bit M : Bit M được sử dụng cho các lệnh đấu mạch vòng từ LE, ký tự CRC của
khung và các bit trạng thái chỉ thị trạng thái của cả LT và NT. Nó là phương tiện để
giám sát và điều khiển từ tổng đài.
Chuẩn giao diện u lớp 1 cho truy nhập tốc độ cơ bản ISDN được định nghĩa
bởi ANSI. Tiêu chuẩn ANSI T1.601 1992 quy định tất cả chỉ tiêu của phần NT của
tất cả các thiết bị TA, NT và LT giao diện u trên thị trường Bắc Mỹ. Cũng tồn tại
một biến thể ITU-T của chuẩn này gọi là G.961 và của ETSI là ETR 080. Tất cả các
tiêu chuẩn này gần như tương đương nhau.
Giao diện u đã trở thành tiêu chuẩn quốc tế về mạch vòng thuê bao giữa
Tổng đài nội hạt của Công ty điện thoại với nhà rièng khách hàng sử dụng, ỏ Bắc
Mỹ, người sử dụng có trách nhiộm phải mua và lắp đặt thiết bị NT1 để đầu cuối
giao diện u. Thường thì NT1 là thiết bị lắp đặt bên trong như là các Router hay TA.
Phẩn lớn thị trường còn lại trên thế giới, NT1 được coi như là một phần của
BRA. Nhiều thiết

bị
NT1
có
trang
bị
không những bộ biến đổi
u
sang S/T mà còn
cả chức năng TA. Một số chức năng NT1 bổ xung khác là người dùng có thể cắm
điện thoại analog 2 dây thông thường vào thẳng NT1 mà không cán qua TA. NT1
còn có cả khả năng định tuyến.
12
Trừ Bắc Mỹ, hầu hết các nước đều cấp nguồn cho NT1 trên giao diện u.
Điện áp DC được cấp trên cùng cặp dây tín hiệu 2B1Q. Điểu này đặc biệt quan
trọng vì nó đảm bảo nguồn cho NT1 ngay cả khi nhà thuê bao mất điện AC. Một số
trường hợp còn cho phép NT1 ở trạng thái chờ, sử dụng tiết kiệm điện khi không có
kết nối nào hoạt động. Còn tại Bắc Mỹ, nguồn cho NT1 được cấp tại nhà thuê bao
(nguồn ngoài).
I.4.I.2. Giao diện S/T lớp 1 của BRA
Giao diện S/T lớp 1 BRA được quy định trong ITU-T 1.430, cho phép cấu
hình hai kiểu BUS khác nhau, điểm điểm và điểm đa điểm như trên hình 1.10. Đa
điểm theo nghĩa ISDN cho phép tới 8 TE hay TA giao diện S/T đấu song song trên
cùng một BUS thụ động. Khi có nhiều TE trên BUS, chỉ một TE có thể sử dụng một
kènh B tại một thời điểm. Ví dụ một TE sử dụng kênh BI trong khi một TE khác sử
dụng kênh B2. Chừng nào nào một trong các kênh B này chưa được giải phóng thì
khòng TE nào khác có thể truyền và nhận tín hiệu trên kênh B.
BUS thụ động là BUS kiểu bốn dây sử dụng một cặp dây để phát và một cặp
dây để thu tín hiệu. Giao diện S/T hoạt động ờ tốc độ 192 Kb/s với mã đường dây
gọi là giả tam phân. Trong mã này, bit 1 tương ứng với 0 V hay không có tín hiệu,
còn bit 0 là các xung 750 mV có cực tính đảo nhau tuần tự như trên hình 1.9. NT có

nhiệm vụ định dạng lại số liệu giữa điểm u và điểm S/T.
BINARY 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1
VALUE
LINE
SIGNAL
Violation
Hình 1.9: M ã giả tam phản giao diện S /T
Mỗi một khung báo hiệu giả tam phân có 48 bit và chứa 36 bit số liệu 2B+D
và 12 bit mào đầu. Các bit kênh B và D được chèn trên BUS S/T là 8 bit BI, 1 bit D,
8 bit B2, 1 bit D , tất cả được lặp lại hai lần mỗi khung. Các bit mào đầu được chèn
giữa các nhóm bit B và bit D. TE và NT sử dụng các bit mào đầu như bit khung, bit
kích hoạt, bit cân bằng DC. Các bit cân bằng được sử dụng để ngăn cản việc tích tụ
13
mức DC bằng cách làm cho số xung âm và dương tương đương nhau. Hình 1.11 cho
thấy chi tiết vị trí các bit trong khung giả tam phân.
Khoảng cách NT tới TE trong cấu hình điểm điểm được quy định không lớn
hơn 1 Km. Trong cấu hình điểm đa điểm, giói hạn này là 200 m khi các TE cách
nhau tự do trên BUS. Nếu tất cả các TE hoặc TA được nhóm lại ở một đầu BUS,
khoảng cách có thể cho phép là 1 Km.
TE 1
NT
1. Point to Point Passive Bus 1Km = 3300 feet
2. Point to Multipoint Short Passive Bus 200m = 667 feet
3. Point to Multipoint Extended Passive Bus 1000m = 3300 feet
Điện trỏ kết cuối có thể ỏ bèn trong (1) hoặc bẽn ngoài (2 và 3) TE
1. Hạn chế một TE kết cuối SÍT BUS
2. Các TE có thể bố trí tại bất kỳ điểm nào dpc theo BUS thụ động
3. Toàn bộ TE phải cách nhau 50 m do hạn chế vé thời gian lan truyền tín hiệu
Hình 1.10: BUS thụ động cấu hình điếm điểm và điểm đa điểm
Khoảng cách bị hạn chế như trên vì tất cà các TE trên BUS nhận nhịp đồng

bộ từ NT trên cặp dây thu và phải duy trì nhịp bit truyền để hoạt động chính xác.
Toàn bộ TE coi mỗi thời gian bit trong khung như một khe thời gian bít và sẽ chỉ
phát một bit D trong khe thời gian bit D, một bit BI trong khe thòi gian bit BL—
Nếu khoảng cách giữa các TE quá lớn thì các khe thời gian phát của chúng sẽ mất
đồng bộ với nhau. Kết quả là NT sẽ nhận các bit trong các khe thời gian sai.
Vấn đề cần quan tâm nhất trong cấu hình BUS thụ động là sự xung đột.
Người ta sử dụng một bit vọng (E) của bit D từ NT được giám sát bởi tất cả các TE
14