Descrizione di base dei protocolli Reti GSM riportati nei documenti ETSI. Questi documenti rappresentano alcuni gruppi, organizzati per versione.
| CM. | Gestione della connessione | Gestione della connessione |
| MM | Gestione della mobilità | Gestione della mobilità |
| RRM | Gestione delle risorse radio | Gestione delle risorse radio |
| LAPD | Protocollo di accesso al collegamento D | Procedura per accedere al collegamento dati sul canale D (m - denota l'interfaccia aerea) |
| BTSM | Gestione delle stazioni ricetrasmittenti base | Controllo della stazione ricetrasmittente base |
| BSSAP | Parte dell'applicazione BSS | Parte applicativa (sottosistema) del sistema stazione base |
| SCCP | Segnalazione Collegamento Controllo Part | canali di segnalazione |
| MTP | Parte di trasferimento del massaggio | Sottosistema di passaggio dei messaggi |
Le funzioni sopra discusse (registrazione), (autenticazione), instradamento delle chiamate, (handover) sono eseguite dal sottosistema di rete, utilizzando principalmente protocolli di segnalazione del sistema comunicazioni mobili, basato sui protocolli del sistema OX-7. La struttura di questi protocolli è mostrata in figura.
I protocolli in GSM sono divisi in tre strati a seconda dell'interfaccia, come mostrato in figura.
La sezione stazione mobile-stazione base utilizza i seguenti livelli. Lo strato 1 è lo strato fisico, che utilizza le strutture dei canali discusse sopra sull'"interfaccia aerea". Il livello 2 è il livello di collegamento dati sull'interfaccia Um, il livello di collegamento dati è una versione modificata della procedura LAPD utilizzata in ISDN, chiamata LAPDm. Livello 3 - un protocollo che utilizza anche una versione modificata di LAPD, è suddiviso in modo indipendente nei seguenti tre sottolivelli.
Gestione delle risorse radio(RRM - Gestione Risorse Radio) - gestisce l'installazione iniziale degli apparati terminali, l'inserimento dei canali radio e fissi, la loro manutenzione, e provvede anche alla procedura di handover.
Controllo del movimento(MM - Mobility Management) - gestisce gli aggiornamenti sulla posizione e le procedure di registrazione, nonché la sicurezza e l'autenticazione.
Gestione della connessione(CM - Gestione della connessione) - esegue processo generale il controllo della realizzazione della connessione e della segnalazione e la gestione dei servizi aggiuntivi nonché del servizio di messaggistica breve.
Quando una stazione base ricetrasmittente (BTS) interagisce con un controller della stazione base (BSC), viene utilizzata l'interfaccia Abis, che fornisce il controllo della stazione base ricetrasmittente (BTSM - Base Transceiver Station Management).
La trasmissione del segnale tra vari oggetti nella parte fissa della rete (interfaccia A) utilizza i seguenti protocolli: a livello 1 - MTP (Message Transfer Part - sottosistema di trasferimento dei messaggi); al livello 2 - SCCP (Parte di controllo della connessione di segnalazione - sottosistema di controllo della connessione del canale di segnalazione), appartenente al sistema di segnalamento OKS-7. Al livello 3 vengono utilizzati i protocolli GSM sopra elencati: MM e SM.
Il sottosistema di terzo livello BSSAP (BSS Application Part - parte applicativa del sistema della stazione base) è progettato per collegare il controller della stazione base (BSS) con il centro di commutazione mobile (MSC). La specifica MAP è piuttosto complessa e, con le sue oltre 500 pagine, è uno dei documenti più lunghi nelle raccomandazioni GSM.
Le moderne reti di comunicazione mobile sono molto comode da utilizzare per l'intercettazione e lo spionaggio. Esistono molti dispositivi sul mercato che consentono la sorveglianza audio remota. Quindi, ad esempio, una microspia GSM con attivazione vocale può essere utilizzata come allarme. Quando viene rilevato del rumore nel raggio d'azione del dispositivo, il dispositivo si attiverà immediatamente e trasmetterà un messaggio al proprietario.
ITU SR-NWT-001953 1991-06, ETS 300 102-1 1990-12, AT&T 801-802-100 1989-05
Gli standard ISDN (Integrated Services Digital Network) descrivono il funzionamento delle linee di comunicazione digitale che supportano la trasmissione di voce, video o dati con ad alta velocità tramite linee di comunicazione standard. ISDN fornisce un'unica interfaccia di accesso alla rete dati digitale per i dispositivi che eseguono un'ampia gamma di attività, mantenendo al contempo piena trasparenza reti per gli utenti. Dato l'elevato volume di informazioni trasmesse sulle reti ISDN, la tecnologia ISDN ha rivoluzionato le applicazioni di comunicazione aziendale.
L'ISDN può utilizzare non solo le normali reti telefoniche, ma anche reti a commutazione di pacchetto, reti telex, reti CATV, ecc.
Applicazioni ISDN
In questo capitolo vengono descritti i seguenti protocolli:
LAPD - Link Access Protocol - Canale D (protocollo di accesso alla linea - canale D);
ISDN - Integrated Services Digital Network (rete digitale con integrazione di servizi).
LAPD
ITU Q.921 (Libro blu)
LAPD (Link Access Protocol - Channel D) è un protocollo del livello di collegamento descritto nello standard CCITT Q.920/921. LAPD opera in modalità bilanciata asincrona (ABM). IN in questo caso Il termine "bilanciato" significa che non esistono collegamenti master o slave. Ciascuna stazione ha la capacità di avviare e gestire una connessione, fornire la correzione degli errori e trasmettere pacchetti di dati in qualsiasi momento. Per il protocollo LAPD i concetti di DTE e DCE sono equivalenti.
La figura mostra il formato del pacchetto LAPD.
Struttura del pacchetto LAPD
Bandiera
Il campo flag è sempre 0x7E e viene utilizzato per separare i pacchetti. Per evitare che nei pacchetti appaia la stessa sequenza di bit, sul lato mittente e su quello ricevente viene utilizzato il metodo Bit Stuffing.
Indirizzo
I primi due byte dopo il flag contengono il campo dell'indirizzo. Il formato di questo campo è mostrato in figura.
Campo indirizzo LAPD
EA1 Primo bit di estensione dell'indirizzo (sempre 0).
Flag di comando/risposta C/R. I pacchetti inviati da un utente con C/R=0 contengono comandi, proprio come i pacchetti inviati da trasmesso all'utente dal lato rete con C/R=1. In tutti gli altri casi, i pacchetti contengono una risposta ai comandi.
SAPI Service Access Point Identifier, che può assumere i seguenti valori:
0 Procedure di chiamata/monitoraggio.
1 Modalità di trasferimento burst utilizzando le procedure di chiamata/controllo I.451.
16 Trasmissione di pacchetti secondo X.25 Layer 3.
63 Procedure di controllo di livello 2.
EA2 Secondo bit di estensione dell'indirizzo (sempre 1).
Identificativo TEI Endpoint (terminale), che può assumere i seguenti valori:
0-63 Utilizzato dall'apparecchiatura utente senza assegnazione TEI automatica.
64-126 Utilizzato dall'apparecchiatura utente con assegnazione TEI automatica.
127 Utilizzato per connessioni broadcast con tutti i dispositivi terminali.
Controllo
Il campo che segue l'indirizzo è chiamato campo di controllo e serve per identificare il tipo di frame. Inoltre, a seconda del tipo di messaggio, questo campo può includere un numero progressivo, nonché funzioni di gestione e tracciamento degli errori.
FCS
Checksum (Frame Check Sequence - FCS), che consente di rilevare errori durante la trasmissione dei dati. Il checksum viene calcolato dal mittente del pacchetto utilizzando un algoritmo che tiene conto di ogni bit del pacchetto trasmesso. SU lato ricevente package ricalcola il checksum utilizzando lo stesso algoritmo e confronta il risultato risultante con il valore contenuto nel pacchetto.
Dimensione della finestra
LAPD supporta una dimensione di finestra estesa (modulo 128), con la capacità di trasmettere da 8 a 128 frame non riconosciuti. Una dimensione estesa della finestra di trasmissione viene tipicamente utilizzata per i collegamenti satellitari, dove il ritardo di riconoscimento dei pacchetti può superare significativamente il tempo di trasmissione dei pacchetti stessi. Il tipo di pacchetto che avvia la connessione determina il modulo per la sessione. Quando si utilizza una finestra di dimensioni estese per il nome tipo base Alla confezione viene aggiunto il suffisso “E” (SABME invece di SABM).
Tipi di pacchetto
Il protocollo LAPD supporta diversi tipi di frame di controllo (Supervisory Frame):
Riconoscimento RR pacchetto informativo e indicazione della disponibilità a ricevere ulteriori informazioni.
REJ Richiesta di ritrasmettere tutti i pacchetti a partire dal numero di sequenza specificato nel pacchetto.
RNR Indicazione della condizione temporanea di sovraccarico della stazione (finestra overflow).
LAPD supporta diversi tipi di frame non numerati:
DISC Richiesta di disconnessione.
Frame di riconoscimento UA.
DM Risposta alla richiesta DISC che indica la modalità di disconnessione.
FRMR Drop dei pacchetti.
SABM Pacchetto che inizializza la modalità bilanciata asincrona.
SABME SABM in modalità finestra estesa.
UI Informazioni non numerate.
XID Scambio di informazioni.
Il protocollo LAPD utilizza un unico tipo di pacchetti di informazioni
Info Pacchetto informativo.
Esempio di decodifica di pacchetti ISDN
Opzioni ISDN internazionali
CCITT (attualmente ITU-T) è responsabile dello sviluppo degli standard ISDN. La prima pubblicazione del gruppo responsabile dello sviluppo dello standard ISDN sono state le Raccomandazioni ISDN del 1984 (Libro rosso). Anche prima della pubblicazione del Libro rosso, in diverse regioni venivano sviluppate versioni locali e nazionali dell'ISDN. Per questo motivo le raccomandazioni del CCITT definiscono solo gli standard ISDN comuni a tutti i paesi, oltre agli standard nazionali.
La possibilità di utilizzare elementi informativi specifici per i singoli Paesi è garantita da un insieme di codici (Codeset).
Di seguito è riportata una descrizione della maggior parte delle opzioni ISDN nazionali e regionali esistenti.
Opzione ISDN-1 nazionale (Bellcore)
SR-NWT-001953 1991-06
Questa opzione è utilizzata da Bellcore negli Stati Uniti. Entro questa norma Sono supportati quattro tipi di messaggi specifici e non vengono utilizzati elementi informativi a byte singolo. Oltre agli elementi Codeset 0, questa variante supporta anche quattro elementi informativi Codeset 5 e cinque elementi informativi Codeset 6.
Opzione ISDN-2 nazionale (Bellcore)
SR-NWT-002361 1992-12
La differenza principale tra ISDN-1 e ISDN-2 è il caricamento dei parametri tramite componenti (sottoelementi Extended Facility), che vengono utilizzati per trasferire i parametri di informazione tra l'apparecchiatura utente ISDN (ad esempio un telefono ISDN) e un commutatore ISDN.
Un'altra differenza dello standard ISDN-2 sono i tipi di messaggi aggiuntivi: SEGMENT, FACILITY e REGISTER, nonché elementi informativi aggiuntivi: Segmented Message e Extended Facility. Inoltre, sono stati modificati i valori di alcuni campi nei pacchetti e sono stati aggiunti diversi valori di campo aggiuntivi.
5ESS (AT&T)
AT&T 801-802-100 1989-05
Questa variante dell'ISDN viene utilizzata da AT&T negli Stati Uniti. 5ESS è l'implementazione ISDN più comune e supporta 19 tipi di messaggi specifici. 5ESS non contiene elementi Codeset 5, ma supporta 18 elementi informativi Codeset 6 e un elemento informativo di controllo esteso.
EuroISDN (ETSI)
STE 300 102-1 1990-12
Questa variante ISDN è stata adottata da tutti i paesi europei. IN attualmente Euro ISDN supporta tipi di messaggi a un ottetto e cinque elementi informativi a un ottetto. Il protocollo non utilizza gli elementi Codeset 5 e Codeset 6, ma ogni Paese è libero di definire i propri elementi informativi.
VN3, VN4 (Francia)
DGPT: CSE P 22-30 A 1994-08
Questa versione dello standard è utilizzata principalmente in Francia. La decodifica VN3 e alcuni messaggi di errore sono stati tradotti in francese. Questo protocollo è un sottoinsieme dello standard CCITT e supporta solo tipi di messaggi a un ottetto. Il nuovo standard VN4 non è completamente compatibile con VN3, ma è più strettamente allineato alle raccomandazioni CCITT. B Come VN3, il nuovo standard contiene una serie di traduzioni. VN4 supporta tipi di messaggi a singolo ottetto, cinque elementi di informazione a singolo ottetto e due elementi Codeset 6.
1 TR6 (Germania)
1 TR6 1990-08
Questa versione dello standard è distribuita principalmente in Germania. Il protocollo è un sottoinsieme dello standard CCITT con piccole modifiche. Il protocollo utilizza parzialmente lingua inglese, in parte tedesco.
ISDN 30 (Inghilterra)
BTNR190 1992-07
Questa variante di protocollo viene utilizzata da British Telecom in aggiunta allo standard ETSI (vedi sopra). Ai livelli 2 e 3, questo standard non è coerente con il quadro CCITT. I pacchetti hanno un'intestazione di un ottetto, che può essere seguita da informazioni. La maggior parte delle informazioni sono codificate utilizzando IA5 e possono quindi essere decodificate come ASCII.
Australia
AP IX-123-E
Questo protocollo era precedentemente utilizzato in Australia, ma ora viene sostituito dalla più recente variante australiana ISDN. Il protocollo è un sottoinsieme dello standard CCITT e supporta solo tipi di messaggi ed elementi informativi a singolo ottetto. Il protocollo utilizza solo elementi Codeset 5.
TS014Australia
TS014 (Austel) 1995
Questo è il nuovo standard ISDN PRI per l'Australia, sviluppato da Austel. Lo standard è molto vicino all'ETSI.
NTT-Giappone (Giappone)
Interfaccia e servizi INS-NET 1993-03
Il servizio ISDN in Giappone è gestito da NTT ed è noto come INS-Net. Le principali caratteristiche di INS-Net sono:
Supporta un'interfaccia utente-rete conforme alle raccomandazioni CCITT Blue Book.
Supporto per interfacce BRI e PRI.
Supporto della modalità batch utilizzando il caso B.
Supporto per la rete di segnalazione SS 7 ISDN User Part.
Supporta la connessione a reti telefoniche uso comune.
ARINC 746
Oggi molte compagnie aeree forniscono un servizio telefonico ai passeggeri dei loro aerei. I telefoni di bordo sono collegati alla rete T1 e i collegamenti sono organizzati tramite canali satellitari. Il protocollo di segnalazione utilizzato si basa sullo standard Q.931, ma differisce da quest'ultimo ed è noto come ARINC 746. Le aziende leader in questo settore sono GTE e AT&T. Quando si analizza il protocollo ARINC utilizzando un analizzatore di protocollo, l'opzione LAPD deve essere impostata su ARINC.
ARINC 746 Allegato 11
Caratteristica ARINC 746-4 1996-04
Aeronautical Radio (INC.) ARINC (Aeronautical Radio, INC.) L'Appendice 11 descrive la trasmissione dei messaggi del livello di rete (Layer 3) necessari per controllare le apparecchiature e supportare la gestione delle procedure di chiamata tra l'Unità di telecomunicazioni di cabina (CTU) e SATCOM, Sistema telefonico nordamericano (NATS) o Sistema telefonico di volo terrestre (TFTS). Il meccanismo descritto nell'allegato 11 si basa sulle raccomandazioni CCITT Q.930, Q.931 e Q.932 (controllo delle chiamate) e sugli standard ISO/OSI DIS 9595 e DIS 9596 (controllo delle apparecchiature). I messaggi del livello di rete descritti devono essere trasportati nel campo dati del pacchetto del livello di collegamento.
ARINC 746 Allegato 17
Caratteristica ARINC 746-4 1996-04
L'allegato 17 dello standard ARINC (Aeronautical Radio, INC.) definisce il sistema di accesso dei passeggeri e dell'equipaggio degli aerei al servizio offerto dalla CTU e dalle apparecchiature intelligenti dell'aeromobile. La parte di distribuzione del CDS trasmette i canali di allarme e telefonici dalla cuffia telefonica dell'utente ai moduli di comunicazione del sedile. Ciascuna zona dell'aeromobile è dotata di un dispositivo che controlla e serve i posti all'interno di quella zona.
Telecom Nord – DMS 100
NIS S208-6 Edizione 1.1 1992-08
Questa opzione è un'implementazione della National ISDN-1 sviluppata da Northen Telecom. Lo standard fornisce un'interfaccia di rete utente a livello ISDN BRI tra lo switch ISDN DMS-100 di Northern Telecom e l'apparecchiatura terminale progettata per BRI DSL. Lo standard DMS 100 si basa sulla specifica CCITT ISDN-1, sulle raccomandazioni della serie Q, sull'interfaccia ISDN Basic Call Control Commutazione e segnalazione e supporto aggiuntivo Bellcore.
DPNSS1
BTNR188 1995-01
DPNSS1 (digitale Rete privata Sistema di Segnalazione N. 1 - sistema di allarme privato reti digitali No. 1) è un sistema di segnalazione basato su canali comuni utilizzato nel Regno Unito. Questo sistema consente di estendere le funzionalità generalmente disponibili solo all'interno di un singolo PBX a tutti i PBX in una rete privata. Lo scopo principale di questo sistema è trasferire informazioni tra PBX in reti private utilizzando lo slot temporale 16 del percorso digitale a 2048 Kbps (E1) o lo slot temporale 24 nei sistemi a 1544 Kbps (T1). Si noti che quando si analizza questo protocollo, il campo LAPD deve avere il valore DPNSS1.
Telecomunicazioni svizzere (Svezia)
PTT840.73.2 1995-06
La variante ISDN utilizzata in Svezia da Swiss Telecom PTT si chiama SwissNet. Il protocollo DSS1 per SwissNet si basa interamente su ETS. Le modifiche minori a quest'ultimo consistono unicamente nel definire diverse opzioni del principio e nell'ignorare alcuni requisiti. La versione svedese prevede inoltre alcune condizioni specifiche (ad esempio la compatibilità tra apparecchiature utente e stazioni della rete SwissNet di diverse implementazioni).
QSIG
ISO/IEC 11572 1995
QSIG è un sistema di segnalazione potente, intelligente e all'avanguardia progettato per la messaggistica tra stazioni PABX private. Gli standard QSIG definiscono un sistema di segnalazione di livello Q destinato principalmente a un canale comune (ad esempio, l'interfaccia G.703). Tuttavia, QSIG funzionerà con qualsiasi metodo di connessione hardware PINX. Lo stack di protocolli QSIG è identico nella struttura allo stack DSSI (entrambi gli stack seguono il modello ISO). Entrambi i protocolli hanno identici livelli 1 e 2 (LAPD), ma al livello 3 i protocolli QSIG e DSS1 differiscono.
Struttura del frame ISDN
La figura mostra la struttura generale delle trame ISDN.
Struttura della trama ISDN
Discriminatore di protocollo
Il protocollo utilizzato per il resto del livello.
Lunghezza del campo Collegamento chiamata
Bandiera
Zero per i messaggi inviati dall'emittente i valori di riferimento della chiamata, 1 altrimenti.
Collegamento della sfida
Il valore assegnato in una sessione di comunicazione specifica tra il dispositivo che ha originato la chiamata e il commutatore ISDN. Questo valore viene utilizzato dai dispositivi per identificare la connessione.
Tipo di messaggio
Il tipo di messaggio determina lo scopo di quest'ultimo. Il campo type può occupare uno o due (per messaggi specifici) ottetti. Nei messaggi a due ottetti, il primo ottetto contiene otto zeri. Un elenco completo dei tipi di messaggi è riportato di seguito nel paragrafo Tipi di messaggi ISDN.
Elementi informativi ISDN
Esistono due tipi di elementi informativi nell'ISDN: elementi da un ottetto ed elementi di lunghezza variabile.
Elementi informativi a un ottetto
La struttura di un elemento informativo di un ottetto è mostrata nella figura.
Struttura dell'elemento a ottetto singolo
Di seguito è riportato un elenco dei tipi di elementi di informazione a singolo ottetto esistenti.
Elementi informativi a lunghezza variabile
Quella che segue è la struttura di un elemento informativo di lunghezza variabile.
Elemento informativo di lunghezza variabile.
Un identificatore di elemento informativo serve come designazione univoca per quell'elemento solo all'interno di un dato set di codici. La dimensione dell'elemento informativo indica al destinatario il numero di byte dell'elemento informativo che seguono questo campo. Di seguito è riportato un elenco degli elementi informativi esistenti a lunghezza variabile.
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Messaggio segmentato |
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Supporto della modalità unidirezionale |
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Identificazione della chiamata |
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Stato della chiamata |
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Identificazione del canale |
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Possibilità |
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Indicatore dello stato del processo (avanzamento) |
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Funzionalità specifiche della rete |
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Indicatore di notifica |
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Schermo |
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Appuntamento |
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Supporto tastiera |
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Commutazione della leva (tubo) |
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Attivazione della modalità (funzione) |
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Indicazione della modalità (funzione) |
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Velocità di trasferimento delle informazioni |
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Ritardo di transito end-to-end |
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Selezione e visualizzazione del ritardo di transito |
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Parametri a livello di pacchetto binario |
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Dimensioni della finestra per il livello batch |
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Dimensioni del pacchetto |
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Numero del chiamante |
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Sottoindirizzo del chiamante |
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Numero chiamato |
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Sottoindirizzo della parte chiamata |
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Reindirizzare il numero |
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Selezione di una rete di trasporto pubblico |
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Indicatore di riavvio |
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Compatibilità a valle |
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Compatibilità a monte |
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Utente-utente |
||
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Annullare l'utilizzo di un'estensione |
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Altri significati |
Riservato |
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Tipi di messaggi ISDN
Sotto ci sono tipologie possibili Messaggi ISDN.
Organizzazione della connessione
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Avvertimento |
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Gestione delle chiamate |
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In corso |
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Installazione (collegamenti) |
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Composto |
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Conferma dell'installazione (connessione) |
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Conferma della connessione |
Fase di trasferimento delle informazioni
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Informazioni utente |
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Rinuncia alla sospensione temporanea |
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Rifiuto di riprendere il trasferimento dei dati |
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Fermare |
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Sospendere temporaneamente |
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Riprendere |
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|
Interrompi la conferma |
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Conferma stop temporaneo |
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Conferma di rinnovo |
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Rifiuto di fermarsi |
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Recupero |
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Ripristina conferma |
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Rifiuto di ripristinare |
Fine di una chiamata
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Disconnessione |
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|
Pubblicazione |
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Conferma di riavvio |
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Completamento della liberazione |
Varie
Terminologia ISDN
BRI
L'interfaccia a tariffa base è uno dei due tipi di servizio attualmente forniti da ISDN. Il canale BRI è costituito da due canali B e un canale D (2B + D). I canali B funzionano a 64 Kbps, mentre i canali D supportano 16 Kbps. L'interfaccia BRI viene utilizzata principalmente per le applicazioni desktop (ad esempio, l'organizzazione dell'accesso a Internet per una piccola azienda).
C/R
Comando/Risposta. Il flag C/R occupa un bit nel campo indirizzo e permette di identificare il pacchetto come comando o risposta ad un comando precedentemente trasmesso.
Set di codici
Esistono tre serie principali di codici (Codeset). In ogni set di codici, la sezione degli elementi informativi è definita in conformità con l'opzione di protocollo associata.
Codeset 0, il codeset predefinito, contiene un insieme di elementi informativi conformi alle raccomandazioni CCITT.
Il set di codici 5 è un set di codici specifico per il paese.
Il set di codici 6 è un set di codici specifico della rete.
Lo stesso valore può avere significato diverso in vari set di codici. La maggior parte degli elementi può apparire solo una volta in una cornice.
È possibile utilizzare due metodi per modificare i set di codici:
CPE
Customer Premises Equipment (CPE) comprende apparecchiature ISDN situate presso la sede del cliente e utilizzate per connettersi alla rete ISDN. Tali dispositivi possono essere telefoni, computer, telex, telefax e così via. Fanno eccezione i dispositivi con interfaccia NT1 come definito da FCC e CCITT. Le norme FCC considerano i moduli NT1 come apparecchiature CPE perché NT1 è installato presso la sede dell'utente, ma CCITT considera NT1 parte della rete. Pertanto, il confine tra utente e rete viene determinato a seconda dell'opzione adottata.
Canali ISDN – B, D e H
ISDN supporta tre tipi di canali di comunicazione digitale logici, che svolgono le seguenti funzioni:
Il canale B viene utilizzato per trasmettere informazioni (dati, video e voce).
Il canale D viene utilizzato per trasmettere segnali e pacchetti di dati tra l'apparecchiatura utente e la rete.
Il canale H esegue le stesse funzioni del canale D, ma funziona a una velocità superiore a DS-0 (64 Kbps).
Dispositivi ISDN
Dispositivi utilizzati per Connessioni CPE e reti. Oltre a fax, telefoni e computer, è possibile utilizzare i seguenti dispositivi:
Adattatore terminale TA. TA viene utilizzato per connettere dispositivi non ISDN a una rete ISDN.
LE Scambio Locale (stazione locale). Utilizzato nella centrale telefonica (Ufficio Centrale - CO). LE funziona con il protocollo ISDN e fa parte della rete.
Terminazione locale LT - LT (Terminazione locale). Utilizzato per designare LE che funzionano con Local Loop.
Terminazione dello scambio ET. Utilizzato per fare riferimento ai LE responsabili delle funzioni di commutazione.
Terminazione di rete NT - NT (apparecchiatura di terminazione di rete). Esistono due tipi di NT che svolgono funzioni diverse:
- NT1 – serve per terminare le connessioni tra l'utente e LE. NT1 è responsabile del funzionamento, del monitoraggio, dell'alimentazione e del multiplexing dei canali.
- NT2 – qualsiasi dispositivo utilizzato dall'utente per la commutazione, il multiplexing e la concentrazione: la rete locale, computer, controller terminale, ecc. L'hardware NT2 non è installato uso domestico ISDN.
Apparecchiature terminali TE - TE (apparecchiature terminali). Qualsiasi dispositivo utente (ad esempio, un telefono o un fax). Esistono due tipi di TE:
- TE1 – Apparecchiatura compatibile ISDN.
TE1 – apparecchiatura non compatibile con ISDN.
Punti di riferimento ISDN
I punti di riferimento ISDN definiscono i punti di comunicazione tra diversi dispositivi. Si presuppone che si possano utilizzare protocolli diversi su lati diversi del punto di riferimento. I principali punti di riferimento sono di seguito elencati:
R comunicazione tra apparecchiature TE non compatibili con ISDN e TA.
S comunicazione tra apparecchiature TE o TA e NT.
Comunicazione T tra l'apparecchiatura di commutazione utente e la terminazione del circuito dell'abbonato.
U Punto di giunzione tra le apparecchiature NT e LE. Questo punto può essere definito come confine di rete quando si utilizza la definizione FCC di terminale di rete.
La figura mostra i nodi funzionali e i punti di riferimento ISDN.
LAPD
Protocollo di accesso al collegamento: il canale D è un protocollo del livello di collegamento che opera su flussi di bit (protocollo orientato ai bit). L'obiettivo principale di questo protocollo è la trasmissione senza errori di una sequenza di bit al livello fisico (livello 1).
PRI
ISDN PRI (Primary Rate Interface) è uno dei due tipi di servizio forniti in reti moderne ISDN. L'implementazione del PRI dipende dallo standard adottato e può differire in paesi diversi. In Nord America, PRI supporta 23 canali B e un canale D (23B+D), mentre in Europa supporta 30 canali B e un canale D (30B+D).
In America, i canali B e D operano a 64 Kbps. Pertanto, se in alcuni casi il canale D non viene utilizzato come canale di controllo, può fungere da canale B aggiuntivo. Il PRI 23B+D funziona a una velocità CCITT specificata di 1544 Kbps.
La variante PRI europea contiene 30 canali B e un canale D (30B+D). Proprio come lo standard americano, tutti i canali funzionano a 64Kbps. Il PRI 30B+D funziona alla velocità target CCITT di 2048 Kbps.
SAPI
L'identificatore del punto di accesso al servizio (SAPI) è la prima parte dell'indirizzo di ciascun pacchetto.
TEI
Terminal End Point Identifier - la seconda parte dell'indirizzo di ciascun pacchetto.
Il protocollo LAPD (Link Access Procedure on the D-channel) controlla il flusso di frame trasmessi sul canale D e fornisce le informazioni necessarie per il controllo del flusso e la correzione degli errori. Le specifiche del protocollo sia per l'accesso di base che per quello primario sono definite nelle Raccomandazioni ITU-T 1.440 (aspetti principali) e 1.441 (specifiche dettagliate). Le stesse raccomandazioni della serie Q sono numerate Q.920 e Q.921. Lo scambio di informazioni a livello LAPD viene effettuato tramite blocchi di informazioni chiamati frame. I formati e le procedure LAPD si basano sul Data Link Control Protocol alto livello HDLC (procedure di controllo del collegamento dati di alto livello), originariamente definite dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione ISO. Struttura del telaio della polizia di Los Angeles. I frame contengono comandi per eseguire azioni o risposte che riportano i risultati dell'esecuzione del comando, come determinato dallo speciale bit di identificazione comando/risposta C/R. Il formato generale del frame LAPD è mostrato in Fig. 5.5. Ogni frame inizia e termina con un flag da un byte. La combinazione di flag (01111110) è la stessa di HDLC. La sostituzione del flag con qualsiasi altro campo del frame è esclusa grazie alla procedura di “bit-stuffing”. Il campo indirizzo (byte 2 e 3) del frame contiene l'identificatore del terminale SAPI (Service Access Point Identifier) e TEI (Terminal Equipment Identifier). Questo campo viene utilizzato per instradare il frame alla sua destinazione. Questi identificatori identificano la connessione e il terminale a cui appartiene il frame. L'identificatore del punto di accesso al servizio SAPI occupa 6 bit nel campo dell'indirizzo e indica effettivamente quale oggetto logico Il livello di rete deve analizzare il contenuto del campo informativo. Ad esempio, la SAPI può indicare che il contenuto del campo informativo si riferisce a procedure di controllo della connessione a commutazione di circuito o a procedure a commutazione di pacchetto. La Raccomandazione Q.921 definisce i valori SAPI (Tabella 5.1).
e quelli per i quali il TEI viene assegnato dall'utente (assegnazione TEI non automatica).
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Il bit di identificazione C/R (bit di comando/risposta) nel campo dell'indirizzo è stato spostato dal protocollo X.25 al protocollo LAPD. Questo bit viene impostato dal LAPD a un'estremità ed elaborato all'estremità opposta del collegamento. Il valore C/R (Tabella 5.3) classifica ciascun frame come frame di comando o di risposta. Se il frame è formato come comando, il campo dell'indirizzo identifica il destinatario e se il frame è una risposta, il campo dell'indirizzo identifica il mittente. Il mittente o il destinatario può essere la rete o l'apparecchiatura terminale dell'utente. Il bit di estensione del campo indirizzo EA (bit indirizzo esteso) viene utilizzato per aumentare in modo flessibile la lunghezza del campo indirizzo. Un bit di estensione nel primo byte dell'indirizzo che ha un valore pari a 0 indica che un altro byte lo segue. Il bit di estensione nel secondo byte con valore 1 indica che questo secondo byte nel campo dell'indirizzo è l'ultimo. Questa è esattamente l'opzione mostrata in Fig. 5.1. Se successivamente fosse necessario aumentare la dimensione del campo indirizzo, il valore del bit di estensione nel secondo byte può essere cambiato a 0, indicando l'esistenza di un terzo byte. Il terzo byte in questo caso conterrà un bit di estensione con un valore pari a 1 che indica che questo byte è l'ultimo byte. L'aumento della dimensione del campo indirizzo quindi non influisce sul resto del frame. Gli ultimi due byte nella struttura del frame contengono il campo FCS (Frame Check Sequence) a 16 bit e sono generati dal livello di collegamento dati nell'apparecchiatura che trasmette il frame. Questo campo consente al protocollo LAPD di rilevare errori nel frame ricevuto. Nel campo FCS viene trasmessa una sequenza di 16 bit, i cui bit sono formati a complemento della somma (modulo 2), in cui: a) il primo termine è il resto della divisione (modulo 2) del prodotto x*(x 15 + x 14 + .. . + x + 1) in un polinomio generatore (x 16 + x 12 + x 5 + 1), dove k è il numero di bit del frame tra l'ultimo bit del flag di apertura e il primo bit del modello di prova, esclusi i bit introdotti per garantire la trasparenza; b) il secondo termine è il resto della divisione (modulo 2) per questo polinomio generatore del prodotto x 16 per un polinomio, i cui coefficienti sono i bit del frame situati tra l'ultimo bit del flag di apertura e il primo bit del il modello di prova, escludendo i bit introdotti per garantire la trasparenza. La conversione inversa viene eseguita dal livello di collegamento dati nell'apparecchiatura che riceve il frame, con lo stesso polinomio di generazione per i campi indirizzo, controllo, informazione e FCS. Il protocollo LAPD utilizza la convenzione secondo cui il resto del prodotto modulo 2 di x 16 per un polinomio i cui coefficienti sono i bit dei campi elencati e l'FCS è sempre 0001110100001111 (decimale 7439) se nessun bit è danneggiato lungo il percorso dal trasmettitore al ricevitore. Se i risultati della conversione inversa corrispondono ai bit di controllo, il frame viene considerato trasmesso senza errori. Se viene rilevata una discrepanza tra i risultati, significa che si è verificato un errore durante la trasmissione del telegramma. Il campo di controllo indica il tipo di frame trasmesso e occupa uno o due byte in frame diversi. Esistono tre tipi di formati definiti dal campo di controllo: trasmissione di informazioni con conferma (formato 1), trasmissione di comandi che implementano funzioni di controllo (formato S) e trasmissione di informazioni senza conferma (formato U). Nella tabella 5.4 fornisce informazioni sui principali tipi di frame del protocollo LAPD.
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Diamo un'occhiata a questi tipi un po' più in dettaglio. Frame informativo (1 frame): viene utilizzato per organizzare il trasferimento di informazioni a livello di rete tra il terminale utente e la rete. Questo frame contiene un campo informativo che contiene un messaggio del livello di rete. Il campo di controllo di 1 frame contiene il numero di sequenza di trasmissione (N/S), che viene incrementato di 1 (modulo 128) per ogni frame trasmesso. Quando si conferma la ricezione di 1 fotogramma, il numero di sequenza di ricezione (N/R) viene inserito nel campo di controllo. È necessario un frame di controllo (frame S) per supportare le funzioni di controllo del flusso e di richiesta di ritrasmissione. I fotogrammi S non hanno un campo informazioni. Ad esempio, se la rete non è temporaneamente in grado di ricevere fotogrammi 1, all'utente viene inviato un fotogramma S di ricezione non pronta (RNR). Quando la rete può nuovamente ricevere fotogrammi 1, trasmette un altro fotogramma S - "ricezione pronta" (RR). Il frame S può essere utilizzato anche per il riconoscimento, nel qual caso contiene il numero di sequenza di ricezione anziché il numero di sequenza di trasmissione. I frame di controllo vengono trasmessi come frame di comando o di risposta. Telaio non numerato (telaio a U). Tra i frame non numerati, c'è un frame di informazione (UI) non numerato, l'unico contenente un campo informativo e che trasporta un messaggio dello strato di rete. I frame a U vengono utilizzati per trasmettere informazioni in una modalità senza riconoscimento e alcune direttive amministrative. Per trasmettere un messaggio a tutti i terminali collegati al bus dell'interfaccia S, la stazione trasmette un frame UI con TEI = 127. Il campo di controllo dei frame U non contiene numeri di sequenza. Il campo informazioni è fornito solo in alcuni tipi di frame. Contiene informazioni sul livello di rete generate da un sistema, come un terminale utente, che devono essere trasmesse a un altro sistema, come una rete. Il campo informazioni può essere omesso se il frame non è rilevante per un determinato collegamento commutato (ad es. nei frame di controllo, formato S). Se il frame appartiene allo strato di collegamento dati e lo strato di rete non partecipa alla sua formazione, l'informazione corrispondente viene inclusa nel campo di controllo. I bit P/F (poll/final) del campo di controllo identificano un gruppo di frame (vedi Tabella 5.4), anch'esso preso in prestito dalle specifiche del protocollo HDLC. Impostando il bit P nel frame di comando su 1, le funzioni LAPD a un'estremità del collegamento dati indicano alle funzioni LAPD all'estremità opposta del collegamento di rispondere con un frame di controllo o non numerato. Un telegramma di risposta con F = 1 indica che viene trasmesso in risposta a un telegramma di comando ricevuto con il valore P = 1. I restanti bit del byte 4 identificano il tipo di frame specifico all'interno del gruppo. Trasferimento con conferma. Questo metodo viene utilizzato per trasmettere frame di dati solo su connessioni di collegamento dati che hanno una configurazione punto a punto. Fornisce la correzione degli errori mediante ritrasmissione e consegna di messaggi privi di errori in ordine di priorità. Il campo di controllo della trama delle informazioni ha sottocampi "numero di trasmissione" N(S) e "numero di ricezione" N(R). Questi sottocampi sono simili ai campi con lo stesso nome in HDLC. Il protocollo LAPD assegna modulo 128 numeri di sequenza di trasmissione crescenti N(S) ai frame di informazioni trasmessi sequenzialmente. Scrive inoltre i frame trasmessi in un buffer di ritrasmissione e li memorizza nel buffer finché non viene ricevuta una conferma positiva.
Consideriamo la trasmissione di frame di informazione con correzione di errori dal terminale alla rete (Fig. 5.6). Tutti i frame che entrano nella rete vengono controllati per verificare la presenza di errori, quindi viene controllato il numero di sequenza nei frame di informazione privi di errori. Se il valore di N(S) è maggiore (modulo 128) di uno rispetto all'N(S) dell'ultima trama di informazione ricevuta, la nuova trama viene considerata successiva in sequenza e viene quindi accettata, ed il suo campo di informazione viene inoltrato al funzione specifica del livello di rete. Successivamente, la rete conferma la ricezione della trama di informazione con la sua trama in uscita con il numero di ricezione N(R), il cui valore è maggiore di uno (modulo 128) rispetto al valore di N(S) nell'ultima trama di informazioni ricevuta . Supponiamo che l'ultimo frame di informazioni ricevuto avesse il numero N(S) = 5 e che il frame di informazioni con il numero N(S) = 6 sia stato trasmesso con un errore, a seguito del quale è stato rifiutato dalle funzioni LAPD lato rete. Il successivo frame di informazione con N(S) = 7 supera con successo il controllo degli errori, ma entra nella rete fuori servizio e viene scartato da questa durante il controllo dell'ordine della sequenza. La rete trasmette quindi un frame di rifiuto (REJ) con numero N(R) = 6, che richiede la ritrasmissione di frame di informazioni dal buffer di ritrasmissione del terminale, a partire dal frame con N(S) = 6. Lato rete continua a scartare i frame di informazione durante il controllo della sequenza finché non riceve un frame ritrasmesso con il numero N(S) = 6. La numerazione dei frame durante la trasmissione di conferma è una delle funzioni più importanti del protocollo LAPD. Quando si esegue questa procedura, il parametro k è il numero di frame riconosciuti non confermati. Il trasmettitore deve smettere di funzionare quando la differenza tra il proprio valore N(S) (il numero di frame I trasmessi) e il valore N(R) (il numero di frame I riconosciuti) supera il parametro indicato con k. Il valore di k è impostato in base all'uso specifico del collegamento e alla velocità di trasmissione in esso: k = 1 - per la segnalazione di accesso di base BRA alla velocità del canale D 16 kbit/s, k = 3 - per la trasmissione di pacchetti alla velocità di 16 kbit/s, k - 7 - per segnalazione accesso primario PRA a velocità D -canale 64 kbit/s. I due flussi di messaggi dal terminale alla rete e ritorno per una connessione punto a punto sono indipendenti l'uno dall'altro e dai flussi di messaggi di altre connessioni punto a punto sullo stesso canale D. In un canale D con n connessioni punto a punto, possono esserci 2n sequenze N(S)/N(R) indipendenti. Procedura per la trasmissione confermata delle informazioni (Fig. 5.7). Consideriamo il caso in cui sia necessario iniziare a trasferire le informazioni di Layer 3 dal terminale utente alla rete. L'iniziatore di questa procedura è il livello 3 lato utente, che emette la primitiva di richiesta di connessione DISESTABLISH. Sulla base di tale richiesta, il livello 2 lato utente genera un frame di controllo per l'impostazione della modalità asincrona bilanciata estesa (SABME - Set Asynchronous Balanced Mode Extended).
Il frame SABME viene inoltrato alla rete tramite il Layer 1. Quando un frame SABME viene ricevuto dal Layer 2, il lato rete verifica le condizioni necessarie per stabilire la modalità di trasmissione confermata (ad esempio, per garantire che il
 Riso. 5.7. Procedura di trasferimento confermata |
disponibilità di attrezzature adeguate). Se tutte le condizioni sono soddisfatte, il Livello 2 sul lato rete invia al Livello 3 una primitiva di indicazione di richiesta di connessione per indicare che è stata stabilita la modalità di trasferimento confermabile. Utilizzando le funzionalità di livello 2, la rete restituisce all'utente un riconoscimento non numerato. Quando questa conferma viene ricevuta dal terminale dell'utente, una primitiva di conferma della connessione viene inviata al livello 3 indicando che la trasmissione confermata delle informazioni può iniziare. Ora le informazioni possono essere trasferite tra l'utente e la rete utilizzando 1-frame. Queste informazioni vengono inoltrate dal Livello 3 al Livello 2 nella primitiva della richiesta di trasferimento dati DLJDATA. I dati vengono inseriti nel campo informativo a 1 fotogramma e trasmessi dall'utente alla rete attraverso il livello 1. Quando il livello 2 riceve un fotogramma 1 sul lato della rete, i dati vengono estratti dal campo informazioni e passati al livello 3 in la primitiva di indicazione della ricezione dei dati. A seconda del contenuto del frame 1 ricevuto, la rete risponde all'utente con un frame di controllo a 1 frame o pronto per la ricezione. Entrambi i frame contengono la conferma che il frame 1 da parte dell'utente è stato ricevuto con successo. Ciascun fotogramma contiene i numeri di sequenza di trasmissione e ricezione nel campo di controllo. La procedura di rilevamento delle perdite funziona in entrambe le direzioni. Come esempio in Fig. 5.6, è stata considerata la trasmissione del numero di frame di informazione richiesti dallo strato di rete, inclusa la trasmissione dei frame 5, 6 e 7. Quando lo scambio di frame 1 mostrato in Fig. 5.6, viene inviato il comando di disconnessione DISC, seguito da una risposta DM che conferma la disconnessione. Nella fig. 5.7 Il livello 3 sul lato utente invia al livello 2 una primitiva di richiesta di rilascio DL_RELEASE e il livello 2 genera un frame di rilascio che viene passato attraverso il livello 1 al livello 2 sul lato rete. Quando un frame di rilascio di livello 2 viene ricevuto sul lato rete, il livello 3 emette una primitiva di indicazione di rilascio e all'utente viene restituito un frame di riconoscimento non numerato. Quando un frame di riconoscimento non numerato viene ricevuto dal Livello 2 all'estremità dell'utente, il Livello 3 emette una primitiva di riconoscimento del rilascio per completare la procedura di rilascio. Trasmissione di messaggi non confermati. I frame di controllo S e i frame U non numerati non contengono il sottocampo N(S). Vengono accettati dal destinatario se ricevuti senza errori e non viene inviata alcuna conferma. I frame di controllo contengono un campo N(R) per riconoscere i frame di informazioni ricevuti. I frame di dati UI non numerati non contengono né un campo N(S) né un campo N(R) perché vengono trasmessi con TEI = 127 e la capacità di coordinare i numeri di sequenza di trasmissione e ricezione per le funzioni di gruppo su tutti i terminali collegati allo stesso S - interfaccia, mancante. Procedura per la trasmissione non confermata di informazioni. Consideriamo il caso in cui sia necessario trasferire informazioni dalle funzioni di livello 3 lato rete alle funzioni di livello 3 nel terminale utente. Le funzioni di livello 3 sul lato rete passano la primitiva della richiesta di trasferimento dati DL_UNIT DATA non riconosciuta al livello 2. Il livello 2 genera un frame di informazioni non numerate (UI - Unnumbered Information), contenente nel campo informazioni le informazioni che devono essere trasmesse. Questo frame viene trasmesso attraverso il livello I alle funzioni del livello 2 nel terminale utente. Se è necessaria la trasmissione broadcast (circolare) del frame a tutti i terminali, al TEI nel campo dell'indirizzo viene assegnato il valore 127. Se la chiamata avviene su un terminale specifico, ad es. è richiesta la modalità punto a punto, al TEI viene assegnato un valore compreso tra 0 e 126, corrispondente al TEI assegnato a quel terminale, ad esempio TEI = 7. Quando un frame UI viene ricevuto dal terminale utente, le informazioni contenute nel campo informazioni viene fornito dal livello 2 al livello 3 utilizzando una primitiva indicazione di ricezione dati senza conferma. Non esiste alcuna procedura di protezione dagli errori nel Livello 2 per questo tipo di trasmissione non confermata. Pertanto, la decisione di ripristinare logicamente un telaio in caso di sua perdita o corruzione è affidata alle funzioni di livello 3.
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Diamo uno sguardo più da vicino all'uso dei frame di controllo: il frame di disponibilità RR, che indica la disponibilità a ricevere frame di informazioni; frame non pronto a ricevere RNR, che indica che è temporaneamente impossibile ricevere frame di informazioni, ma è possibile ricevere frame di controllo; REJ rifiuta frame che indica che il frame di dati in entrata è stato scartato. Nella fig. La Figura 5.8 mostra diversi esempi che illustrano l'uso dei bit C/R, P e F. In Fig. 5.8, e il livello 2 lato rete ha ricevuto un frame di informazioni fuori ordine e lo scarta utilizzando il comando RE J, in cui il bit P è impostato su 0 (non è richiesta alcuna conferma). N(R) = M indica che l'ultimo frame di dati ricevuto aveva N(S) = M - 1. Il terminale ritrasmette i frame di dati dal suo buffer di ritrasmissione, iniziando dal frame per il quale N(S) = M. In Fig. 5.8, b viene considerata la stessa situazione, tranne che nel frame di comando REJ, bit P = 1. Ciò istruisce il terminale utente a riconoscere il frame. Il terminale utente trasmette prima un frame di risposta RR o RNR (C/R = 1, F = 1) e quindi inizia a ritrasmettere frame di informazioni. Nella fig. 5.8, il lato rete indica utilizzando il frame di comando RNR che non può ricevere frame di dati. Il lato utente mette in pausa la trasmissione dei frame di informazioni e avvia un timer. Se il terminale riceve un frame RR prima della scadenza del timer, riprende a trasmettere o ritrasmettere frame di informazioni. Se il timer è scaduto e il frame RR non è stato ricevuto, il terminale utente trasmette un frame di comando (C/R = 1) con P = 1. Ciò istruisce il lato rete a trasmettere, a sua volta, un frame di comando. IN in questo esempio il lato rete risponde con un frame RR indicante che è pronto a ricevere nuovamente frame di dati e che il numero dell'ultimo frame ricevuto è N(S) = M -1. Il lato terminale riprende quindi la trasmissione dei frame di dati, iniziando dal numero di frame N(S) = M. Se il lato della rete risponde con un frame RNR, il lato utente riavvia il suo timer e attende nuovamente un frame RR. Se il lato rete non è ancora pronto a ricevere dopo che il timer è stato attivato più volte, il lato utente passa la risoluzione del problema a un'autorità superiore, alla funzione appropriata del livello di rete. Procedure di gestione del TEI. Il protocollo LAPD definisce le modalità di gestione del TEI, ovvero le modalità per la sua assegnazione, controllo e cancellazione. Per le connessioni punto a punto, il terminale memorizza il suo TEI e controlla il TEI nel campo dell'indirizzo dei frame ricevuti per determinare se il frame è destinato a quel terminale. Il terminale inserisce anche il suo TEI nei campi indirizzo dei frame che trasmette. I terminali (TE) sono suddivisi in terminali con meccanismi di assegnazione TEI manuali e automatici. I TE del primo tipo si concentrano sulla connessione a lungo termine a un digitale linea dell'abbonato, con un livello fisico costantemente attivo. Questi terminali sono dotati di una serie di interruttori la cui posizione determina il valore TEI. Gli interruttori vengono impostati dal personale tecnico durante l'installazione del TE e la loro posizione non cambia mentre il TE è collegato a questa linea digitale dell'utente. I TE di questo tipo hanno valori da 0 a 63. Ogni movimento è scomodo, quindi, per i TE mobili, viene utilizzata l'assegnazione automatica del TEI (nell'intervallo 64-126), nonché la sua verifica e cancellazione, per cui il vengono utilizzate le procedure di gestione del TEI sopra menzionate. Queste procedure forniscono i seguenti tipi di messaggi:
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Richiedi un documento d'identità. Il messaggio viene inviato dal TE mobile quando è richiesto che la rete gli assegni un TEI. ID assegnato. Questa è la risposta della rete alla richiesta GO. Contiene il TEI assegnato. Rifiuto di assegnare un documento d'identità. Questa è la risposta della rete che rifiuta la richiesta GO. Richiesta di verifica dell'identità. Questo è un comando dalla rete per verificare il valore TEI assegnato. Risposta al controllo dell'identità. Questa è la risposta del TE mobile alla richiesta di verifica GO. Annulla ID. Questo comando viene inviato dalla rete al TE per cancellare un TEI precedentemente assegnato. Tutti i messaggi vengono trasmessi in frame UI con SAPI = 63. Il campo informativo dei frame UI è mostrato in Fig. 5.9. Il codice nel byte 1 indica che si tratta di un messaggio di controllo TEI. Il codice del tipo di messaggio si trova nel byte 4 (Tabella 5.5). Il messaggio contiene i parametri R1 (numero di riferimento) e Ai (indicatore di azione).
Argomento 6. Architettura del protocollo DSS-1
introduzione
Il protocollo Digital Subscriber Signaling 1 (DSS-1) sviluppato da ITU-T tra un utente ISDN e la rete è focalizzato sulla trasmissione di messaggi di segnalazione attraverso l'interfaccia utente-rete tramite il canale D di questa interfaccia. L'Unione Internazionale delle Telecomunicazioni (ITU-T) definisce il canale D in due varianti:
a) Canale a 16 Kbit/s utilizzato per controllare le connessioni su due canali B;
b) Canale a 64 Kbit/s, utilizzato per gestire connessioni su più canali B (fino a 30).
I concetti di segnalazione del canale comune dei protocolli DSS-1 e SS-7 sono molto simili, ma questi due sistemi sono stati specificati in tempo diverso e diversi gruppi di studio ITU-T e quindi utilizzano una terminologia diversa. Tuttavia, sono utili alcuni chiarimenti riguardanti le somiglianze nei concetti e le differenze in termini tra DSS-1 e GCS-7. Nella fig. La Figura 1 mostra il centralino ISDN, il collegamento di segnalazione SS-7, l'apparecchiatura utente ISDN e il canale D nell'interfaccia di rete utente. Le funzioni del canale D sono simili alle funzioni del collegamento di segnalazione OX-7. I blocchi di informazioni nel canale D, chiamati frame, sono simili alle unità di segnale (SU) nel sistema SS-7.
Riso. 1. Oggetti funzionali dei protocolli DSS-1 e ISUP: (a) primitive DSS-1 e (b) primitive SS-7
L'architettura del protocollo DSS-1 è progettata sulla base di un modello di interazione a sette livelli sistemi aperti(modello OSI) e corrisponde ai suoi primi tre livelli. Nell’ambito di questo modello l’utente e la rete sono chiamati sistemi, e il protocollo, come è avvenuto ad esempio per SS7, è definito dalle specifiche:
Procedure di interazione tra gli stessi livelli in sistemi diversi, definendo la sequenza logica degli eventi e dei flussi di messaggi;
Formati di messaggio utilizzati per le procedure per stabilire connessioni logiche tra uno strato in un sistema e il suo strato corrispondente in un altro sistema. I formati definiscono la struttura complessiva del messaggio e la codifica dei campi nell'ambito di messaggi;
primitive che descrivono lo scambio di informazioni tra livelli adiacenti di un sistema. Grazie a specifiche primitive, l'interfaccia tra strati adiacenti può essere mantenuta stabile anche se cambiano le funzioni svolte da uno degli strati.
Livello 1(livello fisico) del protocollo DSS-1 contiene le funzioni di formazione dei canali B e D, definisce le caratteristiche elettriche, funzionali, meccaniche e procedurali di accesso e fornisce connessione fisica per trasmettere messaggi generati dai livelli 2 e 3 del canale D. Le funzioni del livello 1 includono:
Collegamento dei terminali utente TE al bus interfaccia S con accesso ai canali B e D;
Fornitura di energia dalla centrale telefonica per garantire la comunicazione telefonica in caso di interruzione dell'energia elettrica locale;
Garantire il funzionamento in modalità punto a punto e in modalità trasmissione multipunto.
Livello 2 Il collegamento, noto anche come LAPD (protocollo di accesso al collegamento per canali D), garantisce l'utilizzo del canale D per lo scambio di dati bidirezionale quando i processi nell'apparecchiatura terminale TE interagiscono con i processi nell'estremità della rete NT. I protocolli di livello 2 forniscono multiplexing e sincronizzazione dei frame per ciascun collegamento logico poiché il livello 2 fornisce il controllo di più connessioni di collegamento dati sul canale D. Inoltre, le funzioni di livello 2 includono il controllo della sequenza di trasmissione per mantenere l'ordine dei messaggi che fluiscono attraverso una connessione e il rilevamento e correggere gli errori in questi messaggi.
Il formato del segnale di Livello 2 è frame. Il frame inizia e termina con un flag standard e ne contiene due nel campo dell'indirizzo. Gli identificatori più importanti sono il Service Access Point Identifier (SAPI) e il Terminal Identifier (TEI).
SAPI viene utilizzato per identificare i tipi di servizi forniti al Layer 3 e può avere valori da 0 a 63. Il valore SAPI =0, ad esempio, viene utilizzato per identificare un frame che viene utilizzato per la segnalazione.
Il TEI viene utilizzato per identificare il processo che fornisce il servizio di comunicazione a un terminale specifico. TEI può avere qualsiasi valore compreso tra 0 e 126, consentendo l'identificazione di un massimo di 127 processi diversi nei terminali TE. Nell'accesso base, questi processi possono essere distribuiti su 8 terminali collegati ad un bus passivo comune. Il valore TE1=127 serve per identificare la modalità broadcast (informazione per tutti i terminali).
Per il livello di collegamento dati sono definite due forme di trasferimento delle informazioni: con conferma e senza conferma. Con la trasmissione non confermata, le informazioni di livello 3 vengono trasportate in frame non numerati e il livello 2 non fornisce conferma della ricezione di questi frame e mantiene l'ordine della loro sequenza.
Quando si conferma la trasmissione delle informazioni, i frame trasmessi dal livello 2 vengono numerati. Ciò consente di confermare (riconoscere) la ricezione di ciascun frame. Se viene rilevato un errore o un frame mancante, viene ritrasmesso. Inoltre, quando si lavora con la conferma, vengono introdotte speciali procedure di controllo del flusso per proteggere la rete o le apparecchiature dell'utente dal sovraccarico. La trasmissione del riconoscimento è applicabile solo alla modalità punto a punto.
Livello 3(livello rete) prevede l’utilizzo dei seguenti protocolli:
Un protocollo di segnalazione definito nella Raccomandazione 1.451 o Q.931 (le due raccomandazioni sono identiche). In questo caso, SAPI=0, e il protocollo di segnalazione viene utilizzato per stabilire e distruggere le connessioni di base, nonché per fornire servizi aggiuntivi;
Un protocollo di trasferimento dati in modalità pacchetto definito in X.25 e discusso nel capitolo 9 di questo libro. In questo caso SAPI= 16;
Altri protocolli che potranno essere definiti in futuro. In questi casi, la SAPI sarà sempre impostata sul valore appropriato questo protocollo Senso.
Il protocollo di segnalazione Q.931 (livello 3) definisce il significato e il contenuto dei messaggi di segnalazione e la sequenza logica degli eventi che si verificano durante la creazione, la durata e la distruzione delle connessioni. Le funzioni di livello 3 forniscono il controllo collegamento di base e servizi aggiuntivi, nonché alcune opzioni di trasporto aggiuntive al livello 2. Un esempio di tali capacità di trasporto aggiuntive è l'opzione a cui reindirizzare i messaggi di segnalazione canale D alternativo(se previsto) in caso di guasto del canale D principale.
Livello fisico del protocollo DSS-1
Il livello 1 (livello fisico) dell'interfaccia di accesso di base è definito nella Raccomandazione 1.430. Come già accennato al paragrafo 2.2 (Fig. 2.4), nell'accesso base la velocità di trasmissione al livello 1 è di 192 Kbps e prevede la formazione di due canali B con data rate di 64 Kbps e un canale D con data rate di 16 Kbps La restante risorsa di velocità - 48 Kbps - viene utilizzata per la sincronizzazione dei frame, la sincronizzazione dei byte, l'attivazione e la disattivazione della comunicazione tra i terminali e l'estremità della rete NT. La lunghezza del frame è di 48 bit e il tempo di ciclo è di 250 µs. Allo stesso modo, nel capitolo precedente, si è notato che l'interfaccia nel punto S deve passare attraverso la fase di attivazione prima di trasmettere trame. Lo scopo della fase di risveglio è garantire che i ricevitori da un lato dell'interfaccia e i trasmettitori dall'altro siano sincronizzati, cosa che si ottiene scambiando segnali chiamati INFO. Usati cinque vari segnali INFORMAZIONI.
Il primo, INFO 0, indica l'assenza di qualsiasi segnale attivo proveniente dai ricetrasmettitori dell'interfaccia S e viene trasmesso se tutti i ricetrasmettitori sono disattivati. Quando il terminale TE deve stabilire una connessione alla rete, avvia l'attivazione dell'interfaccia S trasmettendo il segnale INFO 1 nella direzione dal TE all'NT. In risposta al segnale INFO 1, la terminazione di rete NT invia al TE un segnale INFO 2. Il segnale INFO 2 corrisponde al ciclo discusso nel capitolo precedente (Fig. 2.4), con tutti i bit dei canali B e D impostati a 0. I cicli INFO 2 possono fornire informazioni su canali multi-frame, risultando in diverse forme d'onda INFO 2. Per indicare l'attivazione in sospeso dell'interfaccia, anche il bit A, chiamato bit di attivazione, è impostato su 0 e quindi, quando l'attivazione viene raggiunta, a 1. Ciascun ciclo INFO 2 contiene i cambiamenti di polarità degli impulsi causati dall'ultimo bit del canale D del frame precedente e dal bit di sincronizzazione del frame F del frame corrente, nonché i cambiamenti di polarità causati dal bit L (vedi Fig. 2).
Una volta ottenuta la sincronizzazione dei frame nel TE, viene inviato all'NT l'INFO 3. In risposta all'informazione che la sincronizzazione del frame è stata ottenuta, dall'NT viene inviato l'INFO 4, che contiene i dati dei canali B e D e il canale multi-frame dati. L'interfaccia è ora completamente attivata mediante cicli INFO 3 nella direzione da TE a NT e cicli INFO 4 nella direzione da NT a TE.
Nel caso in cui la rete avvia una connessione con il TE, vale a dire l'attivazione viene effettuata nella direzione da NT a TE, la sequenza di scambio del segnale è quasi la stessa, tranne un momento: NT esce stato iniziale, in cui è stato inviato il segnale INFO 0, trasmettendo il segnale INFO 2. Il segnale INFO 1 non viene utilizzato in questo caso.
Riso. 2. Sequenza di segnali all'attivazione dell'interfaccia S: (a) - attivazione da TE;
(b) - attivazione da NT
Livello della polizia di Los Angeles
I protocolli di livello 2 (LAPD - Link Access Procedure sul canale D) sia per l'accesso di base che per quello primario sono definiti nelle raccomandazioni ITU-T 1.440 (aspetti principali) e 1.441 (specifiche dettagliate). Le stesse raccomandazioni della serie Q sono numerate Q.920 e Q.921. Lo scambio di informazioni a livello LAPD viene effettuato tramite blocchi di informazioni chiamati frame e simili alle unità di segnale SS-7.
I messaggi generati al livello 3 vengono inseriti nei campi informativi dei frame che non vengono analizzati dal livello 2. I compiti del livello 2 sono trasferire i messaggi tra l'utente e la rete con perdite e distorsioni minime. I formati e le procedure Layer 2 si basano sul protocollo HDLC (High-level Data-Link Control procedure), originariamente definito dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione e che forma un sottoinsieme di altri protocolli comuni: LAPB, LAPV5, ecc. Il protocollo LAPD, anch'esso parte del sottoinsieme HDLC, controlla il flusso di frame trasmessi sul canale D e fornisce le informazioni necessarie per il controllo del flusso e la correzione degli errori.
Riso. 3. Formato della cornice
I frame possono contenere comandi per eseguire azioni o risposte che riportano i risultati dell'esecuzione del comando, come determinato dallo speciale bit di identificazione comando/risposta C/R. Il formato generale del frame LAPD è mostrato in Fig. 3.
Ogni frame inizia e termina con un singolo byte bandiera. La combinazione di flag (0111 1110) è la stessa di OKS-7. Lo spoofing dei flag da parte di qualsiasi altro campo di frame viene impedito vietando la trasmissione di una sequenza di bit composta da più di cinque consecutivi. Ciò si ottiene utilizzando una procedura speciale chiamata bitstuffing, che inserisce uno zero dopo qualsiasi sequenza di cinque uno, tranne un flag, prima di trasmettere il frame. Quando viene ricevuto un frame, qualsiasi zero rilevato dopo una sequenza di cinque uno viene rimosso.
Campo indirizzo(byte 2 e 3) del frame di Fig. 3. contiene il SAPI (Service Access Point Identifier) e il TEI (Terminal Equipment Identifier) e viene utilizzato per instradare la trama fino alla sua destinazione. Questi identificatori identificano la connessione e il terminale a cui appartiene il frame.
ID del punto di accesso al servizio SAPI occupa 6 bit nel campo dell'indirizzo e specifica effettivamente quale entità del livello di rete deve analizzare il contenuto del campo delle informazioni. Ad esempio, la SAPI può indicare che il contenuto del campo informativo si riferisce a procedure di controllo della connessione a commutazione di circuito o a procedure a commutazione di pacchetto. La raccomandazione Q.921 definisce i valori SAPI riportati nella tabella. 1.
Tabella 1. Valori SAPI
Identificatore Il TEI indica l'apparecchiatura terminale a cui si riferisce il messaggio. Il codice TEI=127 (1111111) indica la trasmissione broadcast (circolare) di informazioni a tutti i terminali associati a questo punto di accesso. I restanti valori (0-126) vengono utilizzati per identificare i terminali. L'intervallo dei valori TEI (Tabella 2) è suddiviso tra quei terminali per i quali il TEI viene assegnato dalla rete (assegnazione TEI automatica) e quelli per i quali il TEI viene assegnato dall'utente (assegnazione TEI non automatica).
Tabella 2. Valori TEI
Quando si collega il PABX (che è il blocco funzionale NT2) a un PBX ISDN pubblico utilizzando l'interfaccia PR1 in conformità con i requisiti degli standard ETSI adottati in Russia, TE1==0. In questo caso non si applicano le procedure di assegnazione dei TEI.
Bit di identificazione del comando/risposta C/R (bit di comando/risposta) nel campo dell'indirizzo è stato spostato su DSS-1 dal protocollo X.25. Questo bit viene impostato dal LAPD a un'estremità ed elaborato all'estremità opposta del collegamento. Il valore C/R (Tabella 3) classifica ciascun frame come frame di comando o di risposta. Se il frame è formato come comando, il campo dell'indirizzo identifica il destinatario e se il frame è una risposta, il campo dell'indirizzo identifica il mittente. Il mittente o il destinatario può essere la rete o l'apparecchiatura terminale dell'utente.
Tabella 3. Bit C/R nel campo dell'indirizzo
Bit di estensione del campo indirizzo L'EA (Extended Address Bit) viene utilizzato per aumentare in modo flessibile la lunghezza del campo indirizzo. Un bit di estensione nel primo byte dell'indirizzo che ha un valore pari a 0 indica che un altro byte lo segue. Il bit di estensione nel secondo byte con valore 1 indica che il secondo byte nel campo dell'indirizzo è l'ultimo byte. Se successivamente fosse necessario aumentare la dimensione del campo indirizzo, il valore del bit di estensione nel secondo byte può essere cambiato a 0, indicando l'esistenza di un terzo byte. Il terzo byte in questo caso conterrà un bit di estensione con un valore pari a 1 che indica che questo byte è l'ultimo byte. L'aumento della dimensione del campo indirizzo quindi non influisce sul resto del frame.
Gli ultimi due byte nella struttura del frame in Fig. 3. contenere un campo a 16 bit combinazione di prova sequenza di controllo del frame (PCS) e sono generati dal livello di collegamento dati nell'apparecchiatura che trasmette il frame. Questo campo ha la stessa funzione del campo CB (bit di controllo) nelle unità di segnale SS7 e consente al LAPD di rilevare errori nel frame ricevuto. Nel campo FSC viene trasmessa una sequenza di 16 bit, i cui bit sono formati a complemento della somma (modulo 2), in cui: a) il primo termine è il resto della divisione (modulo 2) del prodotto x k (x 15 +x 14 +…+ x+l) in un polinomio generatore (x 16 +x 12 +x 5 +1), dove k è il numero di bit del frame tra l'ultimo bit del flag di apertura e il primo parte del modello di prova, esclusi i bit introdotti per garantire la trasparenza;
b) il secondo termine è il resto della divisione (modulo 2) per questo polinomio generatore del prodotto x 16 per un polinomio, i cui coefficienti sono i bit del frame situati tra l'ultimo bit del flag di apertura e il primo bit del il modello di prova, escludendo i bit introdotti per garantire la trasparenza. La conversione inversa viene eseguita dal livello di collegamento dati nell'apparecchiatura che riceve il frame, con lo stesso polinomio di generazione per i campi indirizzo, controllo, informazione e FCS. Il protocollo LAPD utilizza la convenzione secondo cui il resto del prodotto modulo 2 di x 16 per un polinomio i cui coefficienti sono i bit dei campi elencati e l'FCS è sempre 0001110100001111 (decimale 7439) se nessun bit è danneggiato lungo il percorso dal trasmettitore al ricevitore. Se i risultati della conversione inversa corrispondono ai bit di controllo, il frame viene considerato trasmesso senza errori. Se viene rilevata una discrepanza tra i risultati, significa che si è verificato un errore durante la trasmissione del telegramma.
Campo di controllo indica il tipo di frame trasmesso e occupa uno o due byte in frame diversi. Esistono tre categorie di formati definiti dal campo di controllo: trasmissione di informazioni con conferma (formato I), trasmissione di comandi che implementano funzioni di controllo (formato S) e trasmissione di informazioni senza conferma (formato U). Tavolo 4 contiene informazioni sui principali tipi di frame del protocollo DSS-1.
Diamo un'occhiata a questi tipi un po' più in dettaglio.
Cornice delle informazioni(I) paragonabile all'unità di segnale significativa MSU in SS7). Utilizzando 1-frame, viene organizzato il trasferimento delle informazioni a livello di rete tra il terminale utente e la rete. Questo frame contiene un campo informativo in cui viene inserito il messaggio del livello di rete. Il campo di controllo del formato 1 contiene il numero di sequenza di trasmissione, che viene incrementato di 1 (modulo 128) ogni volta che viene trasmesso un frame. Quando si conferma la ricezione di 1 fotogramma, il numero di sequenza di ricezione viene inserito nel campo di controllo.
Quadro di controllo(S) viene utilizzato per supportare le funzioni di controllo del flusso e di richiesta di ritrasmissione. I frame S non hanno un campo informativo e sono paragonabili alle unità di segnalazione dello stato del collegamento LSSU in SS7. Ad esempio, se la rete non è temporaneamente in grado di ricevere frame 1, un frame S "non pronto a ricevere" (RNR) viene inviato all'utente. Quando la rete può nuovamente ricevere fotogrammi 1, trasmette un altro fotogramma S - "pronto a ricevere" (RR). Il frame S può essere utilizzato anche per il riconoscimento e in questo caso contiene il numero di sequenza di ricezione anziché il numero di sequenza di trasmissione.
Tabella 4. Tipi di frame LAPD di base
| formato | Squadre | Risposte | Descrizione |
| Cornici informative (I) | Informazione | - | Utilizzato in modalità di riconoscimento per trasmettere frame numerati contenenti campi informativi con messaggi di livello 3 |
| Manager | PR-ricezione pronta | RR-ricezione pronta | Utilizzato per indicare la disponibilità della controparte a ricevere un I-frame o a riconoscere i 1-frame precedentemente ricevuti |
| cornici (S) | Non pronto per la ricezione (RNR) | Non pronto per la ricezione (RNR) | Utilizzato per indicare che la controparte non è pronta a ricevere un I-frame |
| Rifiuto/richiesta (REJ-rifiuto) | Utilizzato per richiedere la ritrasmissione di 1 frame | ||
| Informazioni non numerate (informazioni UI non numerate) | Utilizzato in modalità di trasferimento senza conferma | ||
| Disconnesso (modalità DM disconnesso) | |||
| Fotogrammi non numerati (U) | Impostazione della modalità bilanciata asincrona estesa (modalità bilanciata asincrona estesa impostata da SABME) | Utilizzato per l'impostazione iniziale della modalità con conferma | |
| Guasto del frame (rifiuto frame FRMR) | |||
| Disconnetti (disconnessione DISC) | Utilizzato per terminare la modalità di conferma | ||
| Conferma non numerata (chiesta non numerata UA) | Utilizzato per confermare la ricezione dei comandi di impostazione della modalità, ad esempio SABME, DISC |
I frame di controllo possono essere trasmessi come frame di comando o di risposta.
Cornice non numerata(U) non ha analoghi in OKS-7. In questo gruppo è presente un frame informativo (UI) non numerato, l'unico del gruppo contenente un campo informativo e che trasporta un messaggio del livello di rete. I frame a U vengono utilizzati per la trasmissione non riconosciuta di informazioni e per la trasmissione di alcune direttive amministrative. Per trasmettere un messaggio a tutti i TE collegati al bus dell'interfaccia S, la stazione trasmette un frame UI con TE1==127. Il campo di controllo dei fotogrammi a U non contiene numeri di sequenza.
Come segue da quanto sopra, il campo delle informazioni è disponibile solo in alcuni tipi di frame e contiene informazioni di livello 3 generate da un sistema, ad esempio un terminale utente, che devono essere trasmesse a un altro sistema, ad esempio una rete. Il campo informazioni può essere omesso se il frame non è rilevante per un determinato collegamento commutato (ad es. nei frame di controllo, formato S). Se il frame si riferisce al funzionamento del livello 2 e il livello 3 non partecipa alla sua formazione, le informazioni corrispondenti sono incluse nel campo di controllo.
I bit P/F (poll/final) del campo di controllo identificano un gruppo di frame (dalla Tabella 4), anch'esso preso in prestito dalle specifiche del protocollo X.25. Impostando il bit P nel frame di comando su 1, le funzioni LAPD a un'estremità del collegamento dati indicano alle funzioni LAPD all'estremità opposta del collegamento di rispondere con un frame di controllo o non numerato. Un frame di risposta con F== 1 indica che viene trasmesso in risposta ad un frame di comando ricevuto con un valore di P= 1. I rimanenti bit del byte 4 identificano il tipo specifico di frame all'interno del gruppo.
E in conclusione, tenendo conto della struttura del frame del livello 2 del protocollo DSS-1 già analizzata in dettaglio, considereremo ancora una volta entrambi i metodi di trasmissione del frame: con riconoscimento e senza riconoscimento.
Trasferimento con conferma. Questo metodo viene utilizzato solo su connessioni di collegamento dati in una configurazione punto a punto per trasmettere frame di dati. Fornisce la correzione degli errori mediante ritrasmissione e consegna di messaggi privi di errori in ordine di priorità. Questo metodo è simile al metodo principale di protezione dagli errori durante la trasmissione di unità di segnale significative MSU nel sistema SS-7.
Il campo di controllo del riquadro informazioni ha sottocampi “numero di trasmissione” e “numero di ricezione”. Questi sottocampi sono paragonabili ai campi FSN, BSN nelle unità di segnale MSU del sistema SS 7. Il protocollo LAPD assegna numeri di sequenza di trasmissione crescenti N(S) ai frame di informazione trasmessi in sequenza, vale a dire: N(S)=0, 1 , 2,... 127 , O, 1,... ecc. Scrive inoltre i frame trasmessi in un buffer di ritrasmissione e li memorizza nel buffer finché non viene ricevuta una conferma positiva.
Informazioni correlate.
n1.doc
3.3. LIVELLO LAPD
I protocolli di livello 2 (LAPD - Link Access Procedure sul canale D) sia per l'accesso di base che per quello primario sono definiti nelle raccomandazioni ITU-T 1.440 (aspetti principali) e 1.441 (specifiche dettagliate). Le stesse raccomandazioni della serie Q sono numerate Q.920 e Q.921. Lo scambio di informazioni a livello LAPD viene effettuato tramite blocchi di informazioni chiamati frame e simili alle unità di segnale SS-7.I messaggi generati al livello 3 vengono inseriti nei campi informativi dei frame che non vengono analizzati dal livello 2. I compiti del livello 2 sono trasferire i messaggi tra l'utente e la rete con perdite e distorsioni minime. I formati e le procedure Layer 2 si basano sul protocollo HDLC (High-level Data-Link Control procedure), originariamente definito dall'Organizzazione internazionale per la standardizzazione e che forma un sottoinsieme di altri protocolli comuni: LAPB, LAPV5, ecc. Il protocollo LAPD, anch'esso parte del sottoinsieme HDLC, controlla il flusso di frame trasmessi sul canale D e fornisce le informazioni necessarie per il controllo del flusso e la correzione degli errori.
Riso. 3.8. Formato della cornice
I frame possono contenere comandi per eseguire azioni o risposte che riportano i risultati dell'esecuzione del comando, come determinato dallo speciale bit di identificazione comando/risposta C/R. Il formato generale del frame LAPD è mostrato in Fig. 3.8.
Ogni frame inizia e termina con un singolo byte bandiera. La combinazione di flag (0111 1110) è la stessa di OKS-7. Lo spoofing dei flag da parte di qualsiasi altro campo di frame viene impedito vietando la trasmissione di una sequenza di bit composta da più di cinque consecutivi. Ciò si ottiene utilizzando una procedura speciale chiamata bitstuffing, che inserisce uno zero dopo qualsiasi sequenza di cinque uno, tranne un flag, prima di trasmettere il frame. Quando viene ricevuto un frame, qualsiasi zero rilevato dopo una sequenza di cinque uno viene rimosso.
Campo indirizzo(byte 2 e 3) del frame di Fig. 3.8 contiene il SAPI (Service Access Point Identifier) e il TEI (Terminal Equipment Identifier) e viene utilizzato per instradare la trama fino alla sua destinazione. Tali identificatori, già citati nel primo paragrafo di questo capitolo, identificano la connessione e il terminale a cui appartiene la trama.
ID del punto di accesso al servizio SAPI occupa 6 bit nel campo dell'indirizzo e specifica effettivamente quale entità del livello di rete deve analizzare il contenuto del campo delle informazioni. Ad esempio, la SAPI può indicare che il contenuto del campo informativo si riferisce a procedure di controllo della connessione a commutazione di circuito o a procedure a commutazione di pacchetto. La raccomandazione Q.921 definisce i valori SAPI riportati nella tabella. 3.1.
Tabella 3.1. Valori SAPI
Identificatore Il TEI indica l'apparecchiatura terminale a cui si riferisce il messaggio. Il codice TEI=127 (1111111) indica la trasmissione broadcast (circolare) di informazioni a tutti i terminali associati a questo punto di accesso. I restanti valori (0-126) vengono utilizzati per identificare i terminali. L'intervallo dei valori TEI (Tabella 3.2) è suddiviso tra quei terminali per i quali il TEI è assegnato dalla rete (assegnazione TEI automatica) e quelli per i quali il TEI è assegnato dall'utente (assegnazione TEI non automatica).
Tabella 3.2. Valori TEI
Quando si collega il PABX (che è il blocco funzionale NT2) a un PBX ISDN pubblico utilizzando l'interfaccia PR1 in conformità con i requisiti degli standard ETSI adottati in Russia, TE1==0. In questo caso non si applicano le procedure di assegnazione dei TEI.
Bit di identificazione del comando/risposta C/R (bit di comando/risposta) nel campo dell'indirizzo è stato spostato su DSS-1 dal protocollo X.25. Questo bit viene impostato dal LAPD a un'estremità ed elaborato all'estremità opposta del collegamento. Il valore C/R (Tabella 3.3) classifica ciascun frame come frame di comando o di risposta. Se il frame è formato come comando, il campo dell'indirizzo identifica il destinatario e se il frame è una risposta, il campo dell'indirizzo identifica il mittente. Il mittente o il destinatario può essere la rete o l'apparecchiatura terminale dell'utente.
Tabella 3.3. Bit C/R nel campo dell'indirizzo
Bit di estensione del campo indirizzo L'EA (Extended Address Bit) viene utilizzato per aumentare in modo flessibile la lunghezza del campo indirizzo. Un bit di estensione nel primo byte dell'indirizzo che ha un valore pari a 0 indica che un altro byte lo segue. Il bit di estensione nel secondo byte con valore 1 indica che il secondo byte nel campo dell'indirizzo è l'ultimo byte. Questa è esattamente l'opzione mostrata in Fig. 3.8. Se successivamente fosse necessario aumentare la dimensione del campo indirizzo, il valore del bit di estensione nel secondo byte può essere cambiato a 0, indicando l'esistenza di un terzo byte. Il terzo byte in questo caso conterrà un bit di estensione con un valore pari a 1 che indica che questo byte è l'ultimo byte. L'aumento della dimensione del campo indirizzo quindi non influisce sul resto del frame.
Gli ultimi due byte nella struttura del frame in Fig. 3.8 contengono un campo a 16 bit combinazione di prova sequenza di controllo del frame (PCS) e sono generati dal livello di collegamento dati nell'apparecchiatura che trasmette il frame. Questo campo ha la stessa funzione del campo CB (bit di controllo) nelle unità di segnale SS7 (volume 1, capitolo 10) e consente al LAPD di rilevare errori nel frame ricevuto. Nel campo FSC viene trasmessa una sequenza di 16 bit, i cui bit sono formati a complemento della somma (modulo 2), in cui: a) il primo termine è il resto della divisione (modulo 2) del prodotto x k (x 15 +x 14 +…+ x+l) in un polinomio generatore (x 16 +x 12 +x 5 +1), dove k è il numero di bit del frame tra l'ultimo bit del flag di apertura e il primo parte del modello di prova, esclusi i bit introdotti per garantire la trasparenza;
b) il secondo termine è il resto della divisione (modulo 2) per questo polinomio generatore del prodotto x16 per un polinomio i cui coefficienti sono i bit del frame situati tra l'ultimo bit del flag di apertura e il primo bit del test modello, esclusi i bit introdotti per garantire la trasparenza. La conversione inversa viene eseguita dal livello di collegamento dati nell'apparecchiatura che riceve il frame, con lo stesso polinomio di generazione per i campi indirizzo, controllo, informazione e FCS. Il protocollo LAPD utilizza una convenzione per cui il resto del prodotto modulo 2 di x16 per un polinomio i cui coefficienti sono i bit dei campi elencati e l'FCS è sempre 0001110100001111 (decimale 7439) se nessun bit è danneggiato lungo il percorso dal trasmettitore a il ricevente. Se i risultati della conversione inversa corrispondono ai bit di controllo, il frame viene considerato trasmesso senza errori. Se viene rilevata una discrepanza tra i risultati, significa che si è verificato un errore durante la trasmissione del telegramma.
Il campo di controllo indica il tipo di frame trasmesso e occupa uno o due byte in frame diversi. Esistono tre categorie di formati definiti dal campo di controllo: trasmissione di informazioni con conferma (formato I), trasmissione di comandi che implementano funzioni di controllo (formato S) e trasmissione di informazioni senza conferma (formato U). Tavolo 3.4, fondamentale in questa sezione, contiene informazioni sui principali tipi di frame del protocollo DSS-1.
Diamo un'occhiata a questi tipi un po' più in dettaglio.
Cornice delle informazioni(I) è paragonabile all'unità di segnale significativa MSU in SS7 (paragrafo 10.2 del primo volume). Utilizzando 1-frame, viene organizzato il trasferimento delle informazioni a livello di rete tra il terminale utente e la rete. Questo frame contiene un campo informativo in cui viene inserito il messaggio del livello di rete. Il campo di controllo del formato 1 contiene il numero di sequenza di trasmissione, che viene incrementato di 1 (modulo 128) ogni volta che viene trasmesso un frame. Quando si conferma la ricezione di 1 fotogramma, il numero di sequenza di ricezione viene inserito nel campo di controllo. La procedura per organizzare i numeri di sequenza è discussa nel paragrafo successivo di questo capitolo.
Quadro di controllo(S) viene utilizzato per supportare le funzioni di controllo del flusso e di richiesta di ritrasmissione. I frame S non hanno un campo informativo e sono paragonabili alle unità di segnale dello stato del collegamento LSSU in SS7 (sezione 10.2 del primo volume). Ad esempio, se la rete non è temporaneamente in grado di ricevere fotogrammi 1, all'utente viene inviato un fotogramma S di ricezione non pronta (RNR). Quando la rete può nuovamente ricevere fotogrammi 1, trasmette un altro fotogramma S - "pronto a ricevere" (RR). Il frame S può essere utilizzato anche per il riconoscimento e in questo caso contiene il numero di sequenza di ricezione anziché il numero di sequenza di trasmissione.
Tabella 3.4. Tipi di frame LAPD di base
| formato | Squadre | Risposte | Descrizione |
| Informazione cornici (I) | Informazione | - | Utilizzato in modalità di riconoscimento per trasmettere frame numerati contenenti campi di informazioni sui messaggi di livello 3 |
| Manager | PR-ricezione pronta | RR-ricezione pronta | Utilizzato per indicare la disponibilità della controparte a ricevere un I-frame o a riconoscere i 1-frame precedentemente ricevuti |
| cornici (S) | Non pronto per la ricezione (RNR) | Non pronto per la ricezione (RNR) | Utilizzato per indicare che la controparte non è pronta a ricevere un I-frame |
| Rifiuto/richiesta (REJ-rifiuto) | Rifiuto/richiesta (REJ-rifiuto) | Utilizzato per richiedere la ritrasmissione di 1 frame |
|
| Informazioni non numerate (informazioni UI non numerate) | Utilizzato in modalità trasferimenti senza conferma |
||
| Disconnesso (modalità DM disconnesso) | |||
| Fotogrammi non numerati (U) | Impostazione della modalità bilanciata asincrona estesa (modalità bilanciata asincrona estesa impostata da SABME) | Utilizzato per l'impostazione iniziale della modalità con conferma |
|
| Guasto del frame (rifiuto frame FRMR) | |||
| Disconnetti (disconnessione DISC) | Utilizzato per terminare la modalità di conferma |
||
| Conferma non numerata (chiesta non numerata UA) | Utilizzato per confermare la ricezione dei comandi di impostazione della modalità, ad esempio SABME, DISC |
I frame di controllo possono essere trasmessi come frame di comando o di risposta.
Cornice non numerata(U) non ha analoghi in OKS-7. In questo gruppo è presente un frame informativo (UI) non numerato, l'unico del gruppo contenente un campo informativo e che trasporta un messaggio del livello di rete. I frame a U vengono utilizzati per la trasmissione non riconosciuta di informazioni e per la trasmissione di alcune direttive amministrative. Per trasmettere un messaggio a tutti i TE collegati al bus dell'interfaccia S, la stazione trasmette un frame UI con TE1==127. Il campo di controllo dei fotogrammi a U non contiene numeri di sequenza.
Come segue da quanto sopra, il campo delle informazioni è disponibile solo in alcuni tipi di frame e contiene informazioni di livello 3 generate da un sistema, ad esempio un terminale utente, che devono essere trasmesse a un altro sistema, ad esempio una rete. Il campo informazioni può essere omesso se il frame non è rilevante per un determinato collegamento commutato (ad es. nei frame di controllo, formato S). Se il frame si riferisce al funzionamento del livello 2 e il livello 3 non partecipa alla sua formazione, le informazioni corrispondenti sono incluse nel campo di controllo.
I bit P/F (poll/final) del campo di controllo identificano un gruppo di frame (dalla Tabella 3.4), anch'esso preso in prestito dalle specifiche del protocollo X.25. Impostando il bit P nel frame di comando su 1, le funzioni LAPD a un'estremità del collegamento dati indicano alle funzioni LAPD all'estremità opposta del collegamento di rispondere con un frame di controllo o non numerato. Un frame di risposta con F== 1 indica che viene trasmesso in risposta ad un frame di comando ricevuto con un valore di P= 1. I rimanenti bit del byte 4 identificano il tipo specifico di frame all'interno del gruppo.
E in conclusione di questa sezione, tenendo conto della struttura del frame del livello 2 del protocollo DSS-1 già analizzata in dettaglio, considereremo ancora una volta entrambi i metodi di trasmissione del frame: con conferma e senza conferma.
Trasferimento con conferma. Questo metodo viene utilizzato solo su connessioni di collegamento dati in una configurazione punto a punto per trasmettere frame di dati. Fornisce la correzione degli errori mediante ritrasmissione e consegna di messaggi privi di errori in ordine di priorità. Questo metodo è simile al metodo principale di protezione dagli errori durante la trasmissione di unità di segnale significative MSU nel sistema SS-7.
Il campo di controllo del riquadro informazioni ha sottocampi “numero di trasmissione” e “numero di ricezione”. Questi sottocampi sono paragonabili ai campi FSN, BSN nelle unità di segnale MSU del sistema OX-7 (paragrafo 10.2 del primo volume). Il protocollo LAPD assegna numeri di sequenza di trasmissione N(S) crescenti ai frame di informazione trasmessi sequenzialmente, vale a dire: N(S)=0, 1, 2,... 127, O, 1,... ecc. Scrive inoltre i frame trasmessi in un buffer di ritrasmissione e li memorizza nel buffer finché non viene ricevuta una conferma positiva.
Consideriamo la trasmissione di frame di informazione dal terminale alla rete (Fig. 3.9). Tutti i frame che entrano nella rete vengono controllati per verificare la presenza di errori, quindi viene controllato il numero di sequenza nei frame di informazione privi di errori. Se il valore di N(S) è maggiore (modulo 128) di uno rispetto all'N(S) dell'ultima trama di informazione ricevuta, la nuova trama viene considerata successiva nell'ordine e viene quindi accettata, e il suo campo di informazione viene inoltrato al funzione specifica del livello di rete. Successivamente, la rete conferma la ricezione della trama di informazione con la sua trama in uscita con il numero di ricezione, il cui valore è maggiore di uno (modulo 128) rispetto al valore N(S) nell'ultima trama di informazione ricevuta.
Supponiamo che l'ultimo frame di informazioni ricevuto avesse il numero N(S)== 11 e che il frame di informazioni con il numero N(S)=12 sia stato trasmesso con un errore, per cui è stato rifiutato dalla polizia di Los Angeles funzioni lato rete. Il successivo frame di informazione con N(S) = 13 supera con successo il controllo degli errori, ma arriva alla rete fuori ordine e viene scartato da questa durante il controllo dell'ordine della sequenza. La rete trasmette quindi una trama di rifiuto (REJ) con numero N(R)=12, che richiede la ritrasmissione di trame di informazioni dal buffer di ritrasmissione del terminale, a partire dalla trama con N(S)=12. Il lato della rete continua a scartare i frame di informazione durante il controllo della sequenza finché non riceve un frame ritrasmesso con il numero N(S) = 12.
I due flussi di messaggi dal terminale alla rete e ritorno per questo collegamento punto a punto sono indipendenti l'uno dall'altro e dai flussi di messaggi di altri collegamenti punto a punto sullo stesso canale D. In un canale D con n connessioni punto a punto, possono esserci 2n sequenze N(S)/N(R) indipendenti.
Trasmissione di messaggi non confermati. I frame di controllo S e i frame U non numerati non contengono il sottocampo N(S). Si intendono accettati se ricevuti senza errori e non sono confermati. I frame di controllo contengono un campo N(R) per riconoscere i frame di informazioni ricevuti.
I frame di dati UI non numerati non contengono né un campo N(S) né un campo N(R) perché vengono trasmessi con TE1==127 e la capacità di coordinare la trasmissione e la ricezione dei numeri di sequenza per funzioni di gruppoè assente in tutti i terminali collegati alla stessa interfaccia S.
