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 :
MẢ SỐ :

■

KỸ THUẬT v ồ TUYẾN ĐIỆN TỬ VÀ
THÕNG TIN LIÊN LẠC
2.07.00

LUẬN
VĂN THẠC
s ĩ KHOA HỌC
•
•
•

OAI H-'r -■..xV.
A
^
ĨRUNSĨẢM

I , —---- ------- --

J . -....

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
;:ù :\r5iNGƯỜI
£
: vị PGS. TS NGUYỄN KIM GIAO
, ,J

ị

HÀ NỘI - 2002


MỤC LỤC

CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ THUẬT NGỮ

iv

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

X

MỞ ĐẦU

1

PHẦN THỨNHẤT - MẠNG VÀ THIẾT BỊ MẠNG ISDN

2

CHƯƠNG I : MẠNG s ố ĐA DỊCH v ụ ISDN

2

1.1.

Khái niệm chung về mang số đa dịch vụ ISDN

-)

1-1.1- Giới thiệu

1

1.1.2. Các kênh ISDN
1.2.

1.3.

1.4.

1.5.

Các phương thức truy nhập mạng ISDN

5

i .2.1. Truv nhập tốc độ cơ bản

5

1.2.2. Truv nhâp tốc đô sơ cấp

6

Các thiết bị chuyên dung và điểm chuẩn trên mạng ISDN

7

1.3.1. Các thiết bị chuyên dụng

7

1.3.2. Các điểm chuẩn

8

Các giao thức người sử dụng - mạng ISDN

9

1.4.1. Lớp 1 - Lớp vật lý

10

1.4.2. Lớp 2 - Giao thức đường số liệu trèn kènh D

20

1.4.3. Lớp 3 - Lớp mạng

30

Địa chi phụ, thuè bao đa số, số danh bạ nội hạt

CHUƠNG II : CÁC THIẾT BỊ MẠNG ISDN

38
45

2.1.
10

Thiết bị tống đài nội hạt ISDN

45

Thiết bị đầu cuối mạng loại l

46

2.3.

Thiết bị ghép kênh và chuvẻn mạch tại nhà khách hàng

47

2.4.

Các thiết bị đầu cuối người sử dụng

47

2.4.1. Điện thoại ISDN

47

2.4.2. Các bộ phối ghép đầu cuối

49

2.4.3. ISDN CHIP SET

51

ii


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

Viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ

Institute

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

Completion of Call to Busy

Dịch vụ hoàn thành cuộc gọi vói

Subscriber

thuê bao bận

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

CCBS
CEPT

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

cw

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

System No 1
DTE

Data Terminal Equipment

Thiết bị đầu cuối sô' liệu

□IJỊ\J

Dial Up Networking

Nối mạng bằng cách quay số

Echo Canceler with Hybrid

Bộ huỷ tiếng vọng theo nguyên lý

ECH

lai

ETSI

Exchange Termination

Đầu cuối tổng đài

European Telecommunications

Viện tiêu chuẩn viễn thông

Standards Institute

Châu Âu

1


FAS

Frame Alignment Sequence

Dãy đổng chỉnh khung

FCS

Frame Check Sequence

Dãy kiểm tra khung

PH

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
Union - Telecommunication

Liên minh viễn thông quốc tế - Bộ
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

Poll/Final

Bit chỉ thị lệnh/đáp ứng trong

P/F

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

PRA

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

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

Khung LAPD dạng u

PSTN

Mode Extention

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


JP

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

vc

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


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Tinh

Nội dung

1.1

Các mạng và các dịch vụ viễn thông trước khi có ISDN

1.2

Các mạng và các dịch vụ viễn thông trong một mạng hợp nhất

2

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 nhậpchế 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 Viễnthông, 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

3.10

69

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

4.6

Màn hình máy trạm khi truyền file giữa 2 PC, dùng
pcAnywhere

4.7

89

Truyền thoại và FAX G3 đổng thời trên đường 2B+D

90
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 '‘N ghiên cứu triển khai ứng dụng còng nghệ mới ữèn mạng số đã dịch

vụ ISDN” 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 s ố 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 mạng 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 số hoá hoàn toàn tới tận thiết bị đầu
cu ố i:
ISDN là một giải phầp chung về định dạng tín hiệu số cho tất cả cácthiết bị
kết nối với tổng đài. Tín hiệu trao đổi trong mạng

ISDNlà tín hiệu số, vàvì 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 làbất kỳ loại thôngtin 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...)

ISDN cung cấp nhiéu dịch vụ m ới:
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 BRA 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 ISDN

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.
u
L3

L3

L2

L2

L1

L1

L1

L1

TE

NT2

NT1

LE

L3

4

L2

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 ạ t. 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 Huỷ 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

+2.5v
+ .84V

Ov
-.84
-3

-2.5v

Quat

+3 +1 -3

Bits

10 11 00 00 11 10 00 01 01 11 01 00 10 10 01 11 11 10

-3 +1 +3 -3

-1

-1 +1 -1

-3 +3 +3 -1 +1 +1 +3

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

12x2B 4-Q d ata
Bits 1 9 - 2 3 4

Bits 1 - 18

Sync:W on&
2B*DSfMdifcÆ
s» - 'j ' M B ltfl eldfâHfei

18 Bits
216 Bits
6 Bits
240 Bits

9 2B1Q Quats
108 2B1Q Quarts

3 2B1Q Quats
1202B1Q Quats

M Bits
Bits 235 - 240

12000 Bitsteec
144000 Bits/sec
4000 Bîtsteec
160000 Blts/sec

Hình 1.8: Khung 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
VALUE

0 1

0

0

0 1

0

0

1

1

LINE
SIGNAL
Violation

Hình 1.9: Mã 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.
3.

C ác TE có thể bố trí tại bất kỳ điểm nào dpc theo BUS thụ động
Toàn bộ TE phải cách nhau 50 m do hạn ch ế 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