ISDN. Generalità. Anni 70 Utilizzare al meglio le strutture di rete disponibili Accesso unificato da parte degli utenti

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1 ISDN Generalità ISDN: Integrated Service Digital Network Anni 70 Utilizzare al meglio le strutture di rete disponibili Accesso unificato da parte degli utenti Fonia a commutazione di circuito Dati a bassa e media velocità (fino a 2Mbit/sec) a commutazione di pacchetto Trasporto di informazioni in formato numerico da sorgente a destinazione Aggiornamento degli apparati di accesso della rete Capacità base del canale pari a 64kbit/sec ISDN 2 1

2 TE Terminal Equipment Nodo ISDN Architettura di rete ISDN 3 Classi di servizi Servizi portanti (bearer services) Trasferimento di informazioni tra i punti di accesso della rete ISDN Teleservizi (teleservices) Trasferimento di informazioni tra apperecchiature terminali connesse a una rete ISDN ISDN 4 2

3 Servizi portanti Modalità di trasferimento dell informazione Circuito Pacchetto Trama Velocità di trasferimento dell informazione a circuito 64kbps 2 64kbps 384kbps 1536kbps 1920kbps n 64kbps Velocità di trasferimento dell informazione a pacchetto o a trama non definita ISDN 5 Servizi portanti Capacità di trasferimento a circuito Unrestricted Digital Information Voce 3.1kHz audio 7kHz audio 15kHz audio Video Struttura dell informazione Integrità a 8kHz I bit trasmessi in 125µs vengono consegnati nello stesso intervallo Integrità di SDU La IU viene consegnata a destinazione senza alterazioni Senza struttura TSSI Time Slot Sequency Integrity Nelle modalità n64kbps le IU inviate sugli n canali sono consegnate nello stesso ordine in cui la rete le riceve RDTD Restricted Differential Time Delay Il ritardo di rete per ogni IU non supera mai 50ms ISDN 6 3

4 Servizi portanti Instaurazione della comunicazione A richiesta Riservata Permanente Simmetria della comunicazione Unidirezionale Bidirezionale Simmetrica Asimmetrica Configurazione della comunicazione Punto-punto Multipunto Diffusiva ISDN 7 Servizi portanti definiti dall ITU a Commutazione di Circuito 64kbps, UDI, strutturato a 8kHz Segnale vocale Segnale audio a 3.1kHz Segnale multiplato Due canali vocali ADPCM a 32kbps 64kbps, Voce, strutturato a 8kHz Segnale vocale PCM (legge µ o A) 64kbps, 3.1kHz audio, strutturato a 8kHz Segnali audio in banda fonica Facsimile analogico di gruppo 1, 2 o 3 64kbps, alternato Voce/UDI, strutturato a 8kHz 2 64kbps, UDI, strutturati a 8kHz, TSSI Utilizzazione congiunta di due canali base kbps, UDI, strutturati a 8kHz Applicazioni video Collegamento di PBX n 64kbps, UDI, strutturati a 8kHz, TSSI ISDN 8 4

5 Servizi portanti definiti dall ITU a Commutazione di Pacchetto Chiamata virtuale e circuito virtuale permanente Servizio a commutazione di pacchetto in modalità UDI con connessione Connectionless Servizio a commutazione di pacchetto in modalità UDI senza connessione Segnalazione d utente Trasferimento di IU tra gli utenti utilizzando la rete di segnalazione ISDN 9 Teleservizi Telefonia Voce in banda fonica Teletex Documenti con caratteri standard T.61 Facsimile 4 Immagini codificate secondo lo standard F.184 Modo misto Testo e facsimile 4 Videotex Scambio tramite e memorizzazione di informazioni testuali e grafiche Telex Scambio interattivo di testi ISDN 10 5

6 Servizi supplementari Identificazione del numero Gestione della numerazione d utente Numerazione multipla Identificazione del chiamante/chiamato Offerta di chiamata Trasferimento verso un altro numero Di una chiamata già instaurata Se si trova il chiamato occupato Se la chiamata è senza risposta Completamento di chiamata Avviso di chiamata su linea occupata Mantenimento in coda in attesa di una chiamata in corso Multiutente Conferenza ISDN 11 Servizi supplementari Comunità di interesse Definizione di gruppi di utenti che non possono originare chiamate all esterno del gruppo Tassazione Comunicazione del costo della chiamata all utente Addebbito al chiamato Trasferimento di informazioni aggiuntive Canale dati attraverso la rete di segnalazione ISDN 12 6

7 Canali ISDN B: canale base Rate a 64kbps Connessioni a ciruito o a pacchetto Supporta Voce con codifica PCM Dati in banda fonica Video a bassa velocità Flussi multiplati a frequenza di cifra inferiore a 64kbps H: canale ad alta capacità H 0 (384kbps), H 11 (1536kbps), H 12 (1920kbps) Connessioni a ciruito o a pacchetto Supporta Dati ad alta velocità Segnali video D: canale di segnalazione e controllo per i canali B o H Rate a 16kbps o 64kbps A seconda dell interfaccia Connessioni a pacchetto Supporta Dati a bassa velocità (telemetria) ISDN 13 Interfacce ISDN BRI (Basic Rate Interface) Modalità full-duplex utente-rete a 144kbps 2B+D(16) Due chiamate foniche attive Altre modalità Una sola chiamata fonica: B+D(16) Nessuna chiamata fonica: D(16) PRI (Primary Rate Interface) Modalità full-duplex utente-rete a 1544kbps (T1) 23B+D(64) o 1H 11 =1536kbps (8kbps framing) 1544kbps Altre configurazioni con il canale H 0 (3H 0 +5B+D) Modalità full-duplex utente-rete a 2048kbps (E1) 30B+D(64) o 1H 12 +D(64) =1984kbps (64kbps framing) 2048kbps Altre configurazioni con il canale H 0 (3H 0 +12B+D) ISDN 14 7

8 Dispositivi di accesso Network Termination (NT) Situato nel sito dell utente Si interconnette con gli apparati d utente e con il nodo locale della rete (Local Exchange - LE) NT1 Temporizzazione di linea Alimentazione Codifica dei segnali NT2 Commutazione locale Multiplazione/concentrazione Terminal Equipment (TE) TE1 Standard ISDN TE2 Apparati non compatibili ISDN come i telefoni analogici La connessione viene effettuata tramite Terminal Adapter (TA) ISDN 15 Punti di riferimento Punti in cui sono definite le modalità di comunicazione fra i vari apparati ISDN 16 8

9 Architettura protocollare Livelli protocollari nei punti di riferimento ISDN 17 Architettura protocollare ISDN 18 9

10 Livello fisico Principali funzioni Trasmissione full duplex dei canali B, H e D Multiplazione dei canali Codifica di linea del segnale Condivisione del canale di segnalazione da parte dei TE Alimentazione dei TE Attivazione e disattivazione dei TE e delle terminazioni di rete Identificazione dei TE ISDN 19 BRI Configurazione d accesso Connessione a 4 fili Punto-punto Connessione di 1 TE con il NT Lunghezza massima del cavo 1km Multipunto Bus passivo corto Connessione di massimo 8 TE con il NT Lunghezza massima del cavo 200m Bus passivo esteso Connessione di massimo 8 TE con il NT Lunghezza massima del cavo 1km I TE devono essere raggruppati all estremità opposta del NT e la distanza fra due TE deve essere compresa tra 25 e 50m ISDN 20 10

11 BRI Esempi connessione ISDN 21 BRI Codifica AMI (Alternate Mark Invertion) bipolare 0: assenza di segnale 1: impulsi di polarità alternata Pseudoternario 0: impulsi di polarità alternata 1: assenza di segnale 2B1Q Schema multilivello che associa 2 bit ad un simbolo ISDN 22 11

12 BRI Formato di trama nei punti di riferimento S/T Trame lunghe 48 bit trasmesse in 250µs (192kbps) Trasmissione bidirezionale di due canali B (128kbps) Trasmissione del canale D (16kbps) Capacità addizionale per allineamento e controllo (48kbps) ISDN 23 BRI Formato di trama nel punto di riferimento U Connessione a 2 fili Cancellazione d eco Compressione temporale Half duplex alternato In Europa l NT è di proprietà del gestore (no standard) Codifica: generalmente AMI Distanza massima dell ordine di 3km In America l NT è di proprietà dell utente (standard) Codifica 2B1Q Distanza massima 5.5km Capacità 160kbps in ognuno dei due versi ISDN 24 12

13 PRI Collegamento full duplex con coppie di due fili Configurazione punto-punto Codifica AMI con scrambling Bipolar 8-Zero substitution (B8ZS) High-Density Bipolar 3 (HDB3) Interfaccia a frequenza 2.048Mbps Utilizzata in Europa Codifica HDB3 (High Density Bipolar of order 3 code) Sfrutta il livello plesiocrono E1 TS0 allineamento e supervisione TS1-TS15, TS17-TS31 canali B TS16 canale D Interfaccia a frequenza 1.544Mbps Utilizzata in Nord America Codifica B8ZS (Bipolar with 8 Zeros Substitution) Sfrutta il livello plesiocrono T1 ISDN 25 Collegamento dati Protocollo LAP-D Derivato del protocollo LAP-B Servizio non riscontrato (connectionless) Servizio riscontrato (connection oriented) Formato di trama simile a quella del protocollo HDLC Formato Indirizzo Data Link Connection Identifier (DLCI) Terminal Endpoint Identifier identifica il terminale Service Access Point Identifier Specifica il processo origine e destinazione del messaggio ISDN 26 13

14 Collegamento dati SAPI I valori dei SAPI sono assegnati in base al servizio che si appoggia su LAPD TEI 7 bit potrebbe quindi indirizzare fino a 128 terminali Valori da 0 a 63 usati per terminali poco evoluti ai quali deve essere assegnato il TEI in modo statico Valori da 64 a 126 assegnati per terminali in grado di negoziare il valore del TEI nella fase di instaurazione della connessione di livello 2 Valore 127 usato come indirizzo broadcast per indirizzare tutti i terminali collegati ISDN 27 Collegamento dati ISDN 28 14