Báo cáo đồ án môn học mạng truy nhập đề tài giới thiệu giao diện v5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MẠNG TRUY NHẬP
Đề tài: Giới Thiệu Giao Diện V5

Sinh viên thực hiện:
Nhóm 3:Nguyễn Kim Đính
Nguyễn Văn Đại
Nguyễn Xuân Đoàn
Hà Ngọc Đoàn
Lê Văn Đông
Giáo viên hướng dẫn:
TS. Lê Anh Ngọc

HÀ NỘI, THÁNG 9-2014
Giao diện V5

Page 1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO ĐỒ ÁN MÔN HỌC
MẠNG TRUY NHẬP
Đề tài: Giới Thiệu Giao Diện V5

Sinh viên thực hiện:
Nhóm 3:Nguyễn Kim Đính

Nguyễn Văn Đại
Nguyễn Xuân Đoàn
Hà Ngọc Đoàn
Lê Văn Đông
Giáo viên hướng dẫn:
TS. Lê Anh Ngọc

HÀ NỘI, THÁNG 9-2014

Giao diện V5

Page 2


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm qua,cùng với sự phát triển của xã hội thông tin,nhu cầu sư
dụng dich vụ viễn thông ngày càng tăng,từ dịch vụ điện thoại đến dịch vụ truyền số
liệu,hình ảnh đa phương tiện.Bên cạnh đó, các công nghệ truy nhập mới đang làm
thay đổi các phương thức truy nhập truyền thống vào các dịch vụ viễn thông và sự
phát triển năng động của các mạng truy nhập hứa hẹn những lợi ích to lớn cho
nghành viễn thông và khách hàng.
Mạng truy nhập là những hệ thống truyền dẫn và ghép kênh ngày càng phức tạp
được sử dụng trong khoảng người dùng và tổng đài của mạng viễn thông.Để phát
triển một cách độc lập với các tổng đài chủ của chúng thì các giao diện mở được
thực hiện thay vì thực hiện chúng từ tổng đài. Đối với các dịch vụ thuê bao khác
nhau, mạng truy nhập phải cung cấp các giao diện dịch vụ tương ứng để chúng có
thể nối với tổng đài chủ.
Năm 1994, ITU-T đã đưa ra định nghĩa giao diện V5.x là giao diện thuê bao số
tiêu chuẩn Quốc tế giữa mạng truy nhập và tổng đài chủ dùng để hỗ trợ tổng đài
cung cấp các dịch vụ viễn thông băng hẹp và tăng bán kính phục vụ của tổng đài, nó

có thể đồng thời hỗ trợ nhiều dịch vụ truy nhập thuê bao. V5.x quy định các giao
thức thuộc lớp vật lý, lớp liên kết dữ liệu và lớp mạng để kết nối tổng đài và thuê
bao thông qua mạng truy nhập. V5.x có cấu trúc của một giao diện mở nhằm đáp
ứng yêu cầu của khách hàng truy nhập vào mạng PSTN, ISDN, Internet, mạng
riêng,… Giao diện V5.x không bị giới hạn trong bất kỳ một công nghệ truy nhập
nào. Ngoài ra giao diện V5.x có khả năng sử dụng để kết nối giữa các mạng viễn
thông của các nhà khai thác khác nhau.
Vì vậy chúng em chọn đề tài : “ Giới thiệu giao diện V5” .Nội dung chính của đề
tài: Chương I: Giới thiệu chung.
Chương II: Các kết nối V5.x và cấu trúc khe thời gian.
Chương III: Chồng giao thức V5.

Giao diện V5

Page 3


Trong quá trình thực hiện báo cáo tuy đã cố gắng hết sức nhưng cũng không tránh
khỏi những thiếu sót do trình độ, kinh nghiệm và kiến thức thực tế còn nhiều hạn
chế. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến nhiều hơn nữa của các thầy cô giáo
cùng các bạn sinh viên để bản đồ án được hoàn thiện tốt hơn. Em xin chân thành
cảm ơn !
Hà Nội,Tháng 9 năm 2014

Giao diện V5

Page 4


MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 3
Giới Thiệu Chung .................................................................................................................... 8

I.
1.

Khái Niệm. ........................................................................................................................... 8

2.

Nguyên Lý V5....................................................................................................................... 8

3.

Đặc Điểm. ............................................................................................................................. 9
2.1.

Phương Pháp Điều Chế. ............................................................................................. 10

2.2.

Phương Pháp Ghép Kênh. ......................................................................................... 12

2.2.1.

Nguyên Lý Hoạt Động. ........................................................................................... 12

2.2.2.

Cấu Trúc Khung Và Đa Khung. ............................................................................ 13

4.

Cấu Trúc. ........................................................................................................................... 15

5.

Chức Năng.......................................................................................................................... 16

II.

Các Kết Nối V5.x Và Cấu Trúc Khe Thời Gian. ............................................................... 17

1.

Giao Diện V5.1. .................................................................................................................. 17

2.

Giao Diện V5.2. .................................................................................................................. 18

3.

Các Khe Thời Gian Mang và Dung Lượng V5. ................................................................ 21

4.

So Sánh Giao Diện V5.1 Với Giao Diện V5.2 .................................................................... 23

III.

Chồng Giao Thức V5. ........................................................................................................ 24

1.

LAVP5-EF(Link Access Protocol V5-Envelope Function). .............................................. 25

2.

LAPV5-DL( LAVP5-Data Link). ...................................................................................... 26

3.

V5 Link Control. ................................................................................................................ 27

4.

V5-BCC(V5- Bear Channel Connection). ......................................................................... 28

5.

V5-PSTN. ........................................................................................................................... 30

6.

V5- Control. ....................................................................................................................... 33

7.

V5- Protection. ................................................................................................................... 34

KẾT LUẬN.................................................................................................................................... 38

Giao diện V5

Page 5


Danh Sách Hình Ảnh
Hình 1.1: Giao diện V5……………………………………………………………...…8
Hình 1.2: Nguyên lý V5…..............................................................................................9
Hình 1.3:Sơ đồ khối hệ thống điều chế PCM...............................................................10
Hình 1.4: Quá trình lấy mẫu……………………………………………...…………..10
Hình 1.5: Lượng tử hóa đều…………………………………………………………..11
Hình 1.6: Lượng tử hóa không đều…………………………………………………...11
Hình 1.7: Sơ đồ khối ghép kênh PCM-N......................................................................12
Hình 1.8: Cấu trúc khung và đa khung PCM30…………..…………………………..14
Hình 1.9: Các giao thức V5.2 liên quan đến mô hình OSI…………………………...15
Hình 1.10: Khuôn danh của các kết nối 2048 Kbps tại giao diện V5..……………...16
Hình 1.11: Sơ đồ chức năng của giao diên V5……………………………………….17
Hình 2.1:Các trường hợp gán của V5.1 với hai khe thời gian truyền thông…………18
Hình 2.2: Các trường hợp gán của V5.1 với 3 khe thời gian truyền thông…………..18
Hình 2.3: Các khe thời gian truyền thông V5.2……………………………………....19
Hình 2.4: So sánh V5.1 và V5.2……………………………………………………...24
Hình 3.1: Cấu trúc phân lớp giao diện V5.1 và giao diện V5.2 …………………….25
Hình 3.2: Cấu trúc khung EF…………………………………………………………25
Hình 3.3: Trường địa chỉ EF……………………………………………………….…26
Hình 3.4: Cấu trúc lớp phụ LAVP5-DL……………………………………………...27
Hình 3.5: Cấu trúc điều khiển luồng………………………………………………….27
Hình 3.6: IE chức năng điều khiển luồng…………………………………………….28

Hình 3.7: Cấu trúc giao thức lớp 3…………………………………………………..28
Hình 3.8: Thành phần tham chiếu BCC…………………………………………...…29
Hình 3.9: Cấu trúc header PSTN……………………………………………………..31
Hình 3.10:Cấ u trúc giao thức điề u khiể n …………………………………………....33
Hình 3.11:cấ u trúc giao thức bảo vê ̣…………………………………………………35
Hình 3.12: Một số hệ thống thiết bị truy nhập có giao diện V5.x…………………..38
Giao diện V5

Page 6


Danh Sách Các Từ Viết Tắt
AN

Access Network

Mạng truy nhập

BCC

Bearer Channel Connection

Kết nối kênh truyền thông

LE

Local Exchange

Tổng đài nội hạt

ISDN

Integrated Sevices Digital Network

Mạng số đa dịch vụ

PSTN

Public Switched Telephone Network

PCM

Pluse Code Modulation

Mạng điện thoại chuyển mạch
công cộng
Điều chế xung mã

PAM

Pulse Amplitude Modulation

Điều chế xung biên độ

PRI

Primary Rate Interface

Giao tiếp tốc độ sơ cấp

BRI

Basic Rate Interface

Giao tiếp tốc độ cơ sở

TDM

Time Division Multiplexing

Ghép kênh theo thời gian

LAPV5

Link Access
interface

LAPV5DL

LAPV5 Data Link sublayer

PABX

Private Automatic Branch Exchange

LAPV5EF

LAPV5 Evenlope Function sublayer

Giao diện V5

Protocol

for

V5- Giao thức truy nhập luồng cho giao
diện V5
Giao thức truy nhập luồng cho giao
diện V5 cho lớp con liên kết dữ
liệu
Tổng đài chi nhánh tự động riêng
Giao thức truy nhập luồng cho giao
diện V5 cho lớp con chức năng
đóng gói

Page 7


I. Giới Thiệu Chung
1. Khái Niệm.
Giao diện V5 là giao diện giữa mạng truy nhập với tổng đài chủ dùng để hỗ
trợ tổng đài.Cung cấp các dịch vụ băng hẹp và tăng bán kính phạm vi của tổng
đài.

Hình 1.1: Giao diện V5
2. Nguyên Lý V5.
Các giao diện V5 dựa trên các cơ sở giao diện G.703/G.704 có tốc độ 2048
Kbps (E1).V5.1 (ETS 300 324) là một giao diện đơn 2048 Kbps,trong khi V5.2
(ETS 300 247) có thể một hoặc tối đa 16 luồng 2048 Kbps.Lưu ý rằng AN thông
thường tham chiếu kết cuối đường dây (LT-Line Termination) và LE như liên kết

cuối tổng đài(ET- Exchange Termination).

Giao diện V5

Page 8


Hình 1.2: Nguyên lý V5
Khe thời gian 0(TS0) sử dụng cho đồng bộ khung,báo lỗi và giám sát thực thi
lỗi bằng CRC (cylic redundancy check).Trong trường hợp của các luồng
V5.2,TS0 còn sử dụng giám sát tính đúng đắn kết nối vật lý luồng 2048 Kbps.Có
đến ba khe thời gian trong mỗi luồng 2048 Kbps có thể được chỉ định là các
called-communication channel (C-channel).Các kênh C này truyền dẫn báo hiệu
PSTN, tin tức kênh D ISDN,tin tức điều khiển và trong trường hợp của V5.2 là
giao thức kết nối bearer (BCC- Bearer Channel Connection protocol) và giao thức
bảo vệ.Tất cả các khe thời gian 64 Kbps không phải là kênh C thì là kênh B của
PSTN và ISDN hoặc có thể là kênh tương tự hoặc số thuê riêng.
3. Đặc Điểm.
Giao diện V5 gồm:
-

Kênh mang: tải lưu lượng,thực hiện truyền tải 2 chiều
 Các kênh B(ấn định cho các cổng ISDN cơ bản).
 Các kênh 64kbps mã hóa theo PCM (ấn định cho các
cổng khách hàng PSTN,ISDN).

Giao diện V5

Kênh truyền thông(kênh C): truyền tải các đường truyền thông
Page 9

 Kênh C vật lý ( là 1 khe thời gian trên giao diện V5.2
được gán để truyền tải kênh c logic ).
 Kênh C logic ( nó không chứa C-past truyền tải giao thức
phòng vệ ).

2.1. Phương Pháp Điều Chế.
Giao diện V5 sử dụng phương điều chế PCM(Pluse Code Modulation).

Hình 1.3:Sơ đồ khối hệ thống điều chế PCM
 Lấy mẫu:
Chuyển đổi tín hiệu tương tự thành dãy xung điều biên độ- PAM (tín hiệu
rời rạc về mặt thời gian).
Yêu cầu: Chu kì lấy mẫu phải thỏa mãn định lí Nyquist
𝑓𝑙𝑎𝑦𝑚𝑎𝑢 ≥ 2𝑓𝑚𝑎𝑥

Hình 1.4: Quá trình lấy mẫu
 Lượng tử hóa:
Giao diện V5

Page 10


- Khái niệm: Làm tròn biên độ xung lấy mẫu tới một mức lượng tử gần nhất
(bằng một số nguyên lần các bước lượng tử) .
- Mục đích: Rời rạc hóa tín hiệu về mặt biên độ.
-Phương pháp:
 Lượng tử hóa đều:
Chia biên độ tín hiệu thành các khoảng đều nhau (các mức lượng

tử hóa có biên độ cách đều nhau) – bước lượng tử hóa đều

Hình 1.5: Lượng tử hóa đều
 Lượng tử hóa không đều:
Chia biên độ tín hiệu thành các khoảng không đều nhau theo một
qui luật nhất định (các mức lượng tử hóa có biên độ cách không đều
nhau)

Hình 1.6: Lượng tử hóa không đều
Giao diện V5

Page 11


 Mã hóa:
Mã hóa mỗi xung lấy mẫu thành một từ mã có số lượng bit ít nhất .
2.2.

Phương Pháp Ghép Kênh.

Ghép kênh: Ghép kênh PCM-30.

Hình 1.7: Sơ đồ khối ghép kênh PCM-N
2.2.1. Nguyên Lý Hoạt Động.
Theo tiêu chuẩn Châu Âu thì N=30,nghĩa là ghép được 30 kênh thoại.Theo tiêu
chuẩn Bắc Mỹ N=24.Phía âm tần có N bộ sai động (SĐ) đóng vai trò chuyển hai
dây âm tần thành bốn dây âm tần và ngược lại.Cụ thể là một phía sai động kết nối
với máy điện thoại qua hai sợi dây đồng của cáp âm tần , phía khác kết nối với hai
sợi dây thuộc nhánh phát và hai sợi thuộc nhánh thu của thiết bị PCM-N. Đầu ra và
đầu vào phía mạng kết nối với thiết bị ghép bậc cao qua cáp đồng trục.

Quá trình chuyển đổi tín hiệu của PCM- 30 như sau:
Nhánh phát:
Tín hiệu thoại analog qua SĐ, qua bộ lọc thấp để hạn chế băng tần tiếng nói
đến 3,4 kHz. Khối LM có chức năng lấy mẫu tín hiệu thoại với tốc độ 8 kHz. Khối
Giao diện V5

Page 12


mã hoá - nén số MH-NS thực hiện lượng tử hoá không đều và mã hoá mỗi xung
lượng tử thành 8 bit nhờ bộ mã hoá – nén số A = 87,6/13. Tín hiệu nhị phân đầu ra
khối MH-NS được đưa vào khối ghép kênh. Tại đây, ngoài tín hiệu số của 30 kênh
thoại còn có tín hiệu số của một kênh đồng bộ và một kênh báo hiệu được ghép xen
bit, tạo thành luồng E1 có tốc độ bit là 2048 kbit/s. Cuối cùng dãy số liệu nhị phân
được khối lập mã đường chuyển thành dãy xung ba mức HDB-3.
Ngoài các khối trên đây, trong nhánh phát còn có bộ tạo xung phát hoạt động tại
tốc độ bit 2048 kbit/s và đầu ra của nó có khối chia tần để tạo dãy xung có tốc độ
bit theo yêu cầu điều khiển các khối liên quan hoạt động. Khối TXĐB tạo ra xung
đồng bộ khung và đa khung. Khối xử lý báo hiệu tiếp nhận tín hiệu gọi của các
kênh thoại để chuyển thành các bit và được ghép vào vị trí đã quy định trong luồng
số E1.
Nhánh thu:
Dãy tín hiệu 2048 kbit/s HDB-3 từ mạng tới trước hết được khối giải mã đường
chuyển đổi thành dãy xung hai mức. Trong tín hiệu thu có các từ mã của 30 kênh
thoại, kênh đồng bộ và kênh báo hiệu. Các loại tín hiệu này được tách ra nhờ khối
tách kênh. Tín hiệu đồng bộ khung đi vào khối tạo xung thu để khởi động khối chia
tần, nhằm hình thành các khe thời gian đồng bộ với phía phát. Ngoài ra, khối tách
kênh còn có chức năng tách đồng hồ từ dãy bit vào để đồng bộ tốc độ bit của bộ tạo
xung thu. Các bit tín hiệu gọi được tách ra, đi vào khối xử lý tín hiệu gọi để chuyển
thành sóng âm tần rung chuông máy điện thoại. Bộ tạo xung thu cũng có bộ phận

chia tần để hình thành dãy xung điều khiển hoạt động của các khối nhánh thu.
Mỗi byte (8 bit) của tín hiệu thoại qua khối giải mã - dãn số GM-DS chuyển
thành một xung có biên độ tương ứng và đưa tới khối chọn xung kênh (CXK), đầu
ra khối CXK là tập hợp xung của riêng từng kênh. Dãy xung điều biên đầu ra khối
CXK qua bộ lọc thấp để khôi phục tín hiệu thoại analog, qua SĐ tới máy điện thoại.
2.2.2.

Cấu Trúc Khung Và Đa Khung.

a. Cấu trúc khung.
Mỗi khung có thời hạn là 125 μs, được chia thành 32 khe thời gian và đánh số
thứ tự từ TS0 đến TS31. Mỗi TS có thời hạn là 3,9 μs và ghép 8 bit số liệu. Từ mã
đồng bộ khung có cấu trúc riêng 0011011 và được ghép vào TS0 của khung F0 và
Giao diện V5

Page 13


các khung chẵn (F2, F4,..., F14). Trong TS0 của các khung lẻ (F1, F3,..., F15) ghép
các bit như sau: bit thứ nhất sử dụng cho quốc gia (Si), bit thứ hai cố định bằng 1 để
phân biệt từ mã đồng bộ khung với từ mã đồng bộ khung giả tạo khi 7 bit còn lại
trong TS0 của các khung lẻ trùng với 7 bit tương ứng của từ mã đồng bộ khung, bit
thứ ba cảnh báo mất đồng bộ khung (A). Tín hiệu các kênh thoại thứ nhất đến thứ
15 ghép vào các khe thời gian TS1 đến TS15; tín hiệu các kênh thoại thứ 16 đến
thứ 30 ghép vào các khe thời gian TS17 đến TS31. Tín hiệu gọi của mỗi kênh thoại
có 4 bit (a, b, c, d) ghép vào một nửa của khe thờigian TS16 của các khung F1÷ F15
trong đa khung.

Hình 1.8: Cấu trúc khung và đa khung PCM-30.
b. Cấu trúc đa khung.

PCM-30 ghép được 30 kênh thoại. Vì vậy có tất cả là 30 tín hiệu gọi. Mỗi khe
TS16 ghép được tín hiệu gọi của hai kênh thoại. Do đó cần phải có tất cả là 15 khe
thời gian TS16 để chuyển tải tín hiệu gọi của tất cả các kênh thoại. Ngoài ra cần
thêm một TS16 nữa để ghép xung đồng bộ đa khung và cảnh báo mất đồng bộ đa
khung. Như vậy yêu cầu đa khung phải chứa 16 khung (mỗi khung có một TS16).
Các khe thời gian TS16 của các khung trong đa khung được bố trí chuyển tải số
liệu như sau:
TS16 của khung zero (F0) ghép các bit đồng bộ đa khung 0000 và bit cảnh báo
mất đồng bộ đa khung Y.
Nửa bên trái của TS16 khung thứ nhất ghép 4 bit tín hiệu gọi của kênh thoại thứ
nhất, nửa bên phải ghép 4 bit tín hiệu gọi của kênh thoại thứ 16. Nửa bên trái của
Giao diện V5

Page 14


TS16 khung thứ hai ghép tín hiệu gọi của kênh thoại thứ hai và kênh thoại thứ 17.
Cứ tiếp tục như vậy cho đến TS16 cuối cùng của khung thứ 15 ghép tín hiệu gọi
của kênh thoại 15 và kênh thoại 30.
4. Cấu Trúc.
Giao diện V5 quy định các giao thức thuộc lớp vật lý ,lớp liên kết data và lớp
mạng để kết nối tổng đài và thuê bao thông qua mạng truy nhập.V5 có cấu trúc của
một giao diện mở nhằm đáp ứng yêu cầu của khác hàng truy cập vào mạng
PSTN,ISDN,internet,…
Giao diện V5 có khả năng ứng dụng trong nhiều phương thức truy nhập thuê
bao.Đây là một chuẩn quốc tế có xu hướng được nhiều nhà sản xuất tuân thủ vì rất
hiện quả trong việc kết nối giữa các điểm cung cấp dịch vụ và mạng truy nhập.

Hình 1.9: Các giao thức V5.2 liên quan đến mô hình OSI
Giao diện V5 có hai dạng là V5.1 và V5.2.Một giao diện V5.1 có 1 luồng

kết nối 2048 Kbps trong khi đó giao diện V5.2 có thể có đến 16 luồng 2048
Kbps.Việc sử dụng giao diện V5.1 hoặc V5.2 sẽ được lựa chọn dựa vào nhu
cầu thực tế:

Giao diện V5

Page 15


Đối với những vùng có nhu cầu lưu lượng thấp, dịch vụ chủ yếu là

-

thoại,fax và truyền số liệu tốc độ thấp thì có thể sư dụng giao diện V5.1.
Đối với vùng đô thị , thành phố có nhu cầu lưu lượng lớn,dịch vụ tiên

-

tiến(ISDN cơ bản hay sơ cấp,truy cập internet,..)và đòi hỏi chất lượng
khắt khe hơn thì việc sử dụng giao diện V5.2 rất hiệu quả,an toàn và
thuận tiện.
Các kết nối 2048 Kbps đối với cả hai giao diện này đều được định khuôn
theo cách thức thông thường thành 32 khe thời gian,với các khe thứ 0(TS0) để
cấp phát khung.Một giao diện V5.1 chỉ hỗ trợ 30 Pots(hoặc 15 cổng ISDN tốc
độ cơ sở ), trong khi một giao diện V5.2 có thể hỗ trợ vài nghìn cổng.

Hình 1.10: Khuôn danh của các kết nối 2048 Kbps tại giao diện V5
Giao diện V5 chứa nhiều giao thức truyền thông khác nhau. Chúng được
phân chia thành các giao thức truyền thông phòng vệ ( điền khiển ,điều khiển
kết nối, kết nối kênh mang và phòng vệ) và các giao thức truyền thông điều

khiển cuộc gọi (cho cả Pots và ISDN).Các giao thức điều khiển cuộc gọi và
giao thức điền khiển V5 thích ứng với cả giao diện V5.1 và V5.2 ,còn các giao
thức phòng vệ khác chỉ thích ứng với giao diện V5.2.
5. Chức Năng.

Giao diện V5

Page 16


Hình 1.11: Sơ đồ chức năng của giao diên V5
II.

Các Kết Nối V5.x Và Cấu Trúc Khe Thời Gian.
1. Giao Diện V5.1.
Kết nối mà V5.1 cung cấp bao gồm : kênh thoại analog,kênh thuê riêng số
hoặc analog,kênh thuê bao ISDN tốc độ cơ bản.
Đối với V5.1 chỉ có duy nhất một đường truyền thông báo hiệu SISDN(signaling-ISDN) tương ứng với một khe thời gian duy nhất.Khe thời gian
này có thể được các giao thức truyên thông khác hoặc các loại đường truyền
thông ISDN khác dùng chung hoặc không dùng chung.Có thể có nhiều đường
truyền thông P-ISDN(Packet-ISDN) và F-ISDN(Frame relay-ISDN) khác nhau
sử dụng tối đa ba khe thời gian.Nếu chỉ có một khe thời gian được sử dụng cho
tất cả các kênh truyền thông thì nó phải là khe thời gian 16,bởi vì giao thức điều
khiển được bố trí ở đây.
Nếu hai khe thời gian được sử dụng cho các đường truyền thông, thì các
khe này là 15,16.Giao thức điều khiển phải sử dụng khe thời gian 16 và ít nhất có
một trong số các đường truyền thông hiển nhiên sẽ phải dùng khe thời gian
15(hình 1.5).

Giao diện V5

Page 17


Hình 2.1:Các trường hợp gán của V5.1 với hai khe thời gian truyền thông
Nếu có ba khe thời gian được sử dụng cho các đường truyền thông, thì các
khe này là 15,16,31.Giao thức điều khiển vẫn phải sử dụng khe 16.Do giao thức
PSTN chỉ có thể sử dụng một khe thời gian duy nhất cho nên cũng phải có các
đường truyền thông ISDN hiện diện nếu ba khe thời gian được sử dụng.Có thể có
các đường truyền thông F-ISDN,S-ISDN và P-ISDN trên bất kỳ khe thời gian
nào.Giao thức PSTN và đường truyền thông S-ISDN đều có thể sử dụng trong
một khe thời gian16,15 hoặc 31.

Hình 2.2: Các trường hợp gán của V5.1 với 3 khe thời gian truyền thông
2. Giao Diện V5.2.
Ngoài sự khác nhau về số đường kết nối 2048 Kbps,giao diện V5.2 còn
khác giao diện V5.1 ở hai khía cạnh chính.Thứ nhất,giao diện V5.2 hỗ trợ thêm
các giao thức nội dịch(house keeping),mà giao thức này dùng chung một khe
Giao diện V5

Page 18


thời gian như giao thức điền khiển.Khía cạnh quan trọng thứ 2,giao diện V5.2
khác giao diện V5.1 ở chỗ có thể thêm nhiều hơn một đường truyền thông SISDN ,sao cho việc điều khiển cuộc gọi ISDN không bị giới hạn bởi một khe
thời gian V5 duy nhất.Điều này cần thiết mở rộng băng thông hơn mức bình
thường để cung cấp cho việc điều khiển cuộc gọi khi có thêm các cổng ISDN
được giao diện V5.2 hỗ trợ.Băng thông mở rộng hơn so với mức bình thường
khi có thêm các cổng PSTN thì không cần thiết ,bởi lẽ báo hiệu PSTN ít đòi hỏi
hơn về băng thông.

Các

khe

thời Link sơ cấp

Link thứ cấp

Các link khác

Tùy chọn

Tùy chọn

gian
15

Tùy chọn

16

Các giao thức nội Bảo vệ nội dịch

Tùy chọn

dịch
31

Tùy chọn

Tùy chọn

Tùy chọn

Hình 2.3: Các khe thời gian truyền thông V5.2
Việc sử dụng thêm các giao thức phòng vệ có các tác động gián tiếp tới việc
cấp phát đường truyền thông cho các khe thời gian bởi vì chúng làm giảm dung
lượng dự trữ khe thời gian,bởi vì chúng làm giảm dung lượng khe thời gian cho
các giao thức điền khiển sử dụng.Do có các giao thức phụ này, mà các cuộc gọi
truyền thông điều khiển cuộc gọi ít có khả năng dùng chung một khe thời
gian,đặc biệt là chúng được dùng quá nhiều.Không có ảnh hưởng trực tiếp nào
tới việc cấp phát các giao thức cho các khe thời gian do việc đưa ra các giao
thức phòng vệ phụ,bởi vì các giao thức phòng vệ đều được cấp phát một cách
hiệu quả tới một khe thời gian truyền thông duy nhất như một giao thức phức
hợp truyền thông đơn nhất.
Việc sử dụng các kênh dự phòng có hiệu quả như việc cấp phát các khe thời
gian phụ cho đường truyền thông.Sự thay đổi so với trường hợp V5.1 ở chỗ các
kênh dự phòng đó cần thiết cho đường truyền thông để kết hợp động nhiều khe

Giao diện V5

Page 19


thời gian,nhằm dùng cho các lien kết khác nhau khi có sự cố trên một tuyến nào
đó.
Bảo vệ các kênh truyền thông
Giao diện v5.2 có khả năng tự bảo vệ các kênh truyền thông logic dùng để
mang các giao thức báo hiệu và phòng vệ giữa mạng truy nhập và tổng đài
chủ.Tính năng này cho phép giao diện V5.2 khắc phục được sự cố khi có một

trong các tuyến kết nối bị hỏng.Sỡ dĩ như vậy là do đường truyền thông trên
tuyến bị hỏng,có thể tự động chuyển sang kết nối khác.Đương nhiên, trong
trường hợp này giao diện V5.2 phải có ít nhất hai kết nối.
Việc bảo vệ được thực hiện cho các kênh truyền thông logic 64Kbps quy định
và bao gồm tất cả các đường truyền thông cấp phát cho các kênh đó.Các kênh
truyền thông được bảo vệ thuộc về nhóm bảo vệ 1 hoặc nhóm bảo vệ 2.
Nhóm bảo vệ 1 xử lý kênh truyền thông logic có chứa các giao thức phòng vệ
và sử dụng khe thời gian 16 trên cả các kết nối V5.2 chính và ha khe thời gian là
các khe thời gian truyền thông vật lý mà kênh logic này có thể kết hợp.Lúc đầu
kênh thông tin chính này được kết hợp với khe thời gian 16 trên kết nối V5.2 sơ
cấp.
Giao thức bảo vệ V5.2 giám sát khe thời gian 16 trên cả hai kết nối sơ cấp
được phát hiện và khả năng sử dụng kết nối sơ cấp giảm xuống quá thấp,thì
kênh truyền thông logic chính sẽ được chuyển mạch qua khe 16 của kết nối thứ
cấp.Điều đó có thể kéo theo một và tin báo sẽ bị sai lạc trong quá trình chuyển
đổi này,những việc đó không quan trọng bởi vì sự sai lạc đó sẽ bị phát hiện và
bản tin sẽ được phát lại.
Các kênh truyền thông logic không phải là kênh chính có thể được bảo vệ
bằng cách đưa chúng vào nhóm bảo vệ 2.Nhóm bảo vệ 2 khác nhóm bảo vệ 1 ở
choc nó không có khe thời gian dự phòng cho mỗi khe thời gian hoạt động và
giao thức bảo vệ V5.2 không được phát đi trên các khe thời gian dự
phòng.Không có quá 3 khe thời gian dự phòng trong nhóm bảo vệ 2,bởi vì ba
Giao diện V5

Page 20


khe đã đủ bảo vệ trong trường hợp hư hỏng một kết nối.Có thể cấp phát cho
nhóm bảo vệ 2 một số lượng bất kỳ các khe thời gian truyền thông không được
bảo vệ theo cách khác.Các kênh truyền thông logic trong nhóm bảo vệ 2 sẽ được

chuyển mạch sang khe thời gian dự phòng còn rảnh trong trương hợp xảy ra sự
cố ở khe thời gian gốc của chúng.Còn đối với nhóm bảo vệ 1,những tin báo nào
đó bị sai lệch do kết quả của việc chuyển đổi khe thời gian sẽ được phát lại như
một quá trình sữa sai bình thường.
Giao thức bảo vệ phối hợp việc chuyển đổi cho cả hai nhóm bảo vệ sao cho cả
hai phía của giao diện sẽ được chuyển mạch theo cùng một hướng.Các kênh
truyền thông logic không phải là các kênh truyền thông chính có thể không cần
bảo vệ.
Điều khiển các kết nối 2048 Kbps
Nhiều kết nối của giao diện V5.2 được quản lý qua giao thức điều khiển kết
nối của nó.Giao thức này cho phép các kết nối được nhận dạng và để bị chặn hay
không vị chặn.Cần phải có sự nhận dạng kết nối là để khẳng định tính nguyên
vẹn của các kết nối vật lý của giao diện V5.2.Nó hoạt động nhờ đeo thẻ cho các
kết nối càn được định dạng.Việc chặn kết nối hay khai thông kết nối được yêu
cầu để cho phép các kết nối duy trì hoạt động với mức gián đoạn lưu lượng tối
thiểu và cho phep giao diện mở ra khi lưu lượng tăng lên.Điều này hoàn toàn
giống như việc chặn và khai thông các cổng người dùng trên giao thức điều
khiển.
3. Các Khe Thời Gian Mang và Dung Lượng V5.
Các khe thời gian mang trên một giao diện V5 được sử dụng để mang lưu
lượng chuyển mạch kênh 64Kbps từ cổng người dùng tới tổng đài chủ.Các khe
thời gian này phải được cấp phát đến cổng người dùng theo một cách thức thõa
thuận rõ ràng,sao cho cả mạng truy nhập và tổng đài chủ đều biết các khe thời
gian nào được sử dụng cho cổng người dùng cụ thể.

Giao diện V5

Page 21

Đối với giao diện V5.1,việc cấp phát khe thời gian mang tới cổng người dùng
là cấp phát tĩnh ,nhưng nó có thể thiết lập lại qua các giao diện quản lý tại mạng
truy nhập và tổng đài chủ.Ở đây thuật ngữ tĩnh được sử dụng theo nghĩa là việc
cấp phát không thay đổi từ cuộc gọi tới cuộc gọi.Chỉ có một phép ánh xạ mộtmột giữa các kênh mang thích hợp tại cổng người dùng và các khe thời gian
mang trên giao diện V5.1.Đối với mạng truy nhập đơn ánh xạ này có thể là ánh
xạ gắn cứng.
Đối với giao diện V5.2,việc cấp phát các khe thời gian mang tới các cổng
người dùng là cấp phát động và thương biến đổi từ cuộc gọi này sang cuộc gọi
khác.Việc ánh xạ giữa các kênh liên quan đến V5 tại các cổng người dùng và
các khe thời gian mang treengiao diện V5.2 được điều khiển bởi giao thức
BCC(giao thức kết nối mạng chung).Các khe thời gian mang được cấp phát một
cách linh hoạt tới các cổng người dùng theo yêu cầu.Tính chất linh hoạt này tạo
nên độ an toàn cao hơn và hỗ trợ tập trung lưu lượng.
Việc cấp phát động các khe thời gian mang trên giao diện V5.2 cho độ an
toàn cao hơn,bởi vì dịch vụ được duy trì ngay cả khi một kết nối bị mất.Tuy
nhiên điều này đòi hỏi phải có nhiều hơn một kết nối V5.2.Từng cuộc gọi riêng
biệt có thể bị mất một kết nối V5.2 bị hỏng, nhưng các cuộc gọi đó có thể được
thiết lập lại trên một kết nối khác,nếu người dùng quay số lại.Sau sự cố hỏng kết
nối,chất lượng dịch vụ sẽ kém hơn vì lưu lượng được ít khe thời gian hỗ trợ
hơn.Trên giao diện V5.1 không thể có độ an toàn này được bởi vì việc cấp phát
tĩnh các khe thời gian đã trói cổng người dùng vào các khe thời gian mang bị
mất này.
Cấp phát động các khe thời gian mang trên giao diện V5.2 còn hỗ trợ việc tập
trung lưu lượng mạng.Giao diện này có thể hỗ trợ nhiều kênh mang hơn tại cổng
người dùng so với các khe thời gian mang trên giao diện V5.2.Việc tập trung
lưu lượng có lợi là: trên thực tế chỉ có một phần tổng toàn bộ cổng người dùng
hoạt động cùng một thời điểm.Đối với hệ thống tương đối lớn ,người ta áp dụng
hệ số tập trung thường bằng 8 bởi vì nó không làm giảm chất lượng dịch vụ tới

Giao diện V5

Page 22


mức cảm nhận được .Điều này cho phép một mạng truy nhập có khoảng 1000
cổng Pots được hỗ trợ bởi một giao diện V5.2 có 4 kết nối 2048 Kbps.
Một giao diện V5.2 đầy đủ cho khả năng hỗ trợ khoảng 4000 cổng Pots,bởi
vì nó có tới 16 kết nối 2048 Kbps và có khả năng tập trung lưu lượng mang hệ
số bằng 8.Một giao diện V5.1 chỉ có khả năng hỗ trợ 30 cổng Pots.
Việc cấp phát động các khe thời gian mang V5 không đồng nhất với tập
trung lưu lượng mang,bởi vì việc gán động không xác định rõ hệ số cổng thuê
bao cho các khe thời gian mang trên giao diện V5.Về mặt lý thuyết, có thể sử
dụng cấp phát động với số khe thời gian nhiều hơn số yêu cầu nếu tất cả các
cổng người dùng đều bận,nhưng điều này là không thực tế,trừ khi một giao diện
V5 được lắp đặt mới và chỉ có một số khách hàng được cấp phát cho nó.Không
nhất thiết một giao diện V5 phải có chức năng tập trung nhưng nó phái có chức
năng cấp phát động các khe thời gian mạng.
Việc tập trung lưu lượng qua giao diện V5.2 khác với việc tập trung lưu
lượng trong bản thân mạng truy nhập.Hệ thông truyền dẫn của mạng truy nhập
này không nhất thiết tập trung lưu lượng,kể cả khi giao diện V5.2 có tập
trung.Một giao diện V5.2 tập trung có thể được sử dụng không cần biết đặc
điểm truyền dẫn trong mạng truy nhập như thế nào,bởi vì chi phí cho mỗi cổng
người dùng của giao diện có thể thấp hơn,mặc dù giao diện có mức độ phức tạp
hơn,vì cần dùng tới ít kết nối hơn để hỗ trợ lưu lượng .Ngay cả khi mạng truy
nhập có nhiệm vụ tập trung thì sự tập trung này có thể được tàng ẩn trong mạng
truy nhập,nơi có thể dùng một giao diện V5.1 không tập trung.
Ví dụ:một mạng truy nhập sử dụng truyền dẫn vô tuyến có thể có chức năng
tập trung vào truyền dẫn bởi vì băng thông vô tuyến có giới hạn,nhưng nó lại sử
dụng một giao diện V5.1 phi tập trung nếu kích thước quá nhỏ không thể chứa
đựng tính phức tạp tăng lên của giao diện V5.2.

4. So Sánh Giao Diện V5.1 Với Giao Diện V5.2
Giao diện V5

Page 23


Đặc tính
Dịch vụ

V5.1

V5.2

Pots,kênh thuê riêng số Pots,kênh thuê riêng số
hoặc

analog,thuê

bao hoặc

ISDN tốc độ cơ bản

analog,thuê

bao

ISDN tốc đô cơ bản và
tốc độ cơ sở

Dung lượng

1xE1(30 thuê bao POTS)

(1-16)xE1 xấp xỉ 4000
thuê bao Pots

Cấp phát khe thời Cố định

Động

gian
Ghép kênh/tập trung Ghép kênh

Tập trung thuê bao

khe thời gian
Giao thức điều khiển Có

Có

cuộc gọi
Điền khiển giao diện

Có

Có

Điều khiển kết nối

Không

Có

Điền khiển kết nối Không

Có

lưu lượng
Điền khiển bảo vệ

Không

Có

Phạm vi ứng dụng

Tốc độ tối đa là 2B+D

Tốc độ tối đa 30B+D

Nhu cầu dung lượng nhỏ

Nhu cầu dung lượng lớn

Hình 2.4: So sánh V5.1 và V5.2
III.

Chồng Giao Thức V5.
Chồng giao thức V5 được sử dụng cho kết nối mạng truy nhập(AN-Access

Network) đến tổng đài nội hạt (LE-Local Exchange).Nó được dùng cho các truy
nhập sau:
 Truy nhập điện thoại tương tự .
Giao diện V5

Page 24


 Truy nhập ISDN tốc độ cơ bản.
 Truy nhập ISDN tốc độ sơ cấp.
 Các truy cập số và tương tự khác đối với các kết nối bán cố định không cần tin
tức báo hiện kênh riêng ngoài băng.

Hình 3.1: Cấu trúc phân lớp giao diện V5.1 và giao diện V5.2
1. LAVP5-EF(Link Access Protocol V5-Envelope Function).
Các lớp phụ của LAVP5-EF trao đổi thông tin giữa AN và LE Khuôn dạng
của khung như sau:

Hình 3.2: Cấu trúc khung EF
Trường địa chỉ EF(Envenlope Function):
Giao diện V5

Page 25