Technika EMJoomla templatecss templatefree templatecms templatewebsite graphics

...:::Goramo - Janusz Górecki: Routery V.35, frame relay - POLPAK, USB, WiFi, konwertery interfejsów: G.703, G.704, Ethernet, V.35, E0, E1, E3, serwer NAS

Start
Opisy Interfejsów
Protokół HDLC PDF Drukuj Email

Łącza synchroniczne pozwalają na przesyłanie strumieni bitów. Jednak w przypadku sieci komputerowych ważne jest zachowanie podziału strumienia na bajty, a także zachowanie podziału ciągu bajtów na pakiety. Prosty protokół jakim jest HDLC umożliwia zachowanie takiego właśnie podziału.

Do zaznaczenia początku i końca pakietu danych służy ciąg bitów 01111110. Jest to specjalny znacznik (ang. flag), który nie może pojawić się wewnątrz pakietu. Dzięki niemu odbiornik ma pewność, że następujące po nim bity są kolejno pierwszym, drugim, itd. bajtem przesyłanych danych.

Pojedynczy znacznik HDLC może być jednocześnie końcem jednego pakietu i początkiem kolejnego.

0111 1110

Rys. 1  Znacznik początku i końca pakietu HDLC

Ponieważ ciąg bitów 01111110 jest zarezerwowany, dlatego trzeba odpowiednio zmodyfikować przesyłane dane, aby nie pojawił się on wewnątrz pakietu i nie został błędnie zinterpretowany. Dlatego za każdym razem, gdy w strumieniu danych pojawi się pod rząd 5 jedynek nadajnik wstawia po nich dodatkowe zero. Odbiornik z kolei po odebraniu 5 kolejnych jedynek pomija następujące po nich zero. W ten sposób przesyłany ciąg bitów zostaje odtworzony. Taka operacja nosi nazwę bit stuffing.

Dodatkowo żeby zapewnić integralność przesyłanych danych na końcu pakietu jest dodawana 16-bitowa suma kontrolna CRC16.

Na poniższym przykładzie widać, jak zmienia się ciąg bitów w przypadku zastosowania protokołu HDLC.

Trzybajtowy pakiet 0x15 0xff 0x3e:

00010101  11111111  00111110

Pakiet HDLC ze znacznikami i bit stuffingiem:
(ciemniejsze pola - bity dodane przez protokół HDLC, c - bity sumy kontrolnej CRC16)

01111110 00010101 111101111 00111110 cccccccc cccccccc 01111110

Rys. 2  Trzybajtowy pakiet (0x15 0xff 0x3e) przed i po zastosowaniu HDLC

Jeśli przez linię transmisyjną nie mają być przesyłane żadne dane, wówczas nadajnik powinien nieprzerwanie wysyłać sekwencję 01111110.

Wysłanie ciągu samych jedynek służy do przerwania tramisji i zakomunikowania drugiej stronie, że wystąpił błąd.

Zmieniony ( 18.07.2007. )
 
Interfejs G.703 PDF Drukuj Email

Hierarchia interfejsów opisanych w standardzie G.703 pozwala na transmisję kanałów po 64 kb/s każdy. Podstawowy kanał 64 kb/s pozwala na przesłanie jednej nieskompresowanej rozmowy telefonicznej. Oczywiście może też służyć do przesyłania jakichkolwiek innych informacji.

Interfejsy G.703 występują w oferowanych przez nas urządzeniach.

Mówiąc o G.703 należy również wspomnieć o G.704 i G.706. Standard G.703 opisuje parametry elektryczne interfejsów (poziomy napięć, kształt impulsu, kodowanie linii, itp.). Standard G.704 opisuje podział strumienia danych na tzw. szczeliny czasowe - podkanały 64 kb/s. G.706 opisuje zasady synchronizacji dwóch urządzeń oraz sposób obliczania i przesyłania sumy kontrolnej CRC4.

Przepustowości

Standardy G.703/G.704 definiują następujące strumienie danych:

  • 64 kb/s
  • 1544 kb/s (24 kanały 64 kb/s, stosowany w USA, oznaczany jako T1)
  • 2048 kb/s (30 kanałów 64 kb/s, stosowany w Europie, oznaczany jako E1)
  • 6312 kb/s (4 połączone strumienie 1544 kb/s, T2)
  • 8448 kb/s (4 połączone strumienie 2048 kb/s, E2)
  • 32 064 kb/s (5 strumieni 6312 kb/s, stosowany w Japonii)
  • 34 368 kb/s (4 strumienie 8448 kb/s, E3)
  • 44 736 kb/s (7 strumieni 6312 kb/s, T3)
  • 97 728 kb/s (3 strumienie 32 064 kb/s)
  • 139 264 kb/s (4 strumienie 34 368 kb/s, E4)

Suma kanałów składowych jest mniejsza od przepustowości całego kanału (np. 4 * 2048 kb/s = 8192 kb/s, a nie 8448 kb/s) - reszta przepustowości jest wykorzystywana do synchronizacji oraz przesyłania alarmów i sum kontrolnych.

 

Hierarchia PDH Rys. 1 Hierarchia PDH

Powyżej widać zależności pomiędzy poszczególnymi strumieniami. Rysunek uwzględnia także wyższe przepustowości opisane w innych standardach.

Hierarchia nosi nazwę PDH - Plesiochronous Digital Hierarchy (plezjochroniczna hierarchia cyfrowa). Termin "plezjochroniczna" znaczy "prawie synchroniczna". "Prawie", ponieważ nie ma idealnej synchronizacji sygnału zegarowego pomiędzy wszystkimi urządzeniami biorącymi udział w transmisji - przez co może się zdarzyć, że poszczególne odcinki toru różnią się nieznacznie przepustowościami. Przyjęta technika multipleksowania uzupełnia informację w przeplocie bitowym o dodatkowe pozycje zwane bitami uzupełnienia. Bity te są usuwane z sygnału w procesie demultipleksacji.

Kodowanie danych

Podstawowym sposobem kodowania danych jest kod AMI (Alternate Mark Inversion). Zero jest kodowane jako zero, a jedynka jako impuls +1 lub -1 trwający 50% bitu i zero trwające drugie 50%.

Aby nie wprowadzać składowej stałej jedynki są kodowane naprzemiennie jako +1 i jako -1. Pogwałcenie tej reguły (wysłanie +1 po +1 lub -1 po -1) służy do wprowadzenia dodatkowego kodowania opisanego poniżej.

Dzięki specyficznemu kodowaniu jedynek do takiego sygnału łatwo jest dostroić zegar odbiornika. Niestety jeśli wysyłany ciąg zawiera same zera, to nie pojawiają się w nim żadne impulsy umożliwiające synchronizację. Dlatego wprowadzono dodatkowe sposoby kodowania odpowiednio modyfikujące ciągi samych zer:

  • B3ZS (HDB2 - High Density Bipolar 2) - każdy blok 3 zer jest zamieniany na 00V lub B0V, gdzie 'B' oznacza impuls zgodny z kodowaniem AMI (tak jakby w tym miejscu była jedynka), a 'V' - pogwałcenie reguły AMI. Wybór pomiędzy 00V a B0V jest dokonywany w taki sposób, żeby ilość impulsów B pomiędzy kolejnymi impulsami V była nieparzysta. Innymi słowy mówiąc następujące po sobie impulsy V muszą mieć odwrotną polaryzację, żeby nie wprowadzać do sygnału składowej stałej.
  • HDB3 - podobny do HDB2, z tym że blok 4 zer jest zastępowany przez 000V lub B00V.
  • B6ZS - blok 6 zer jest zastępowany przez 0VB0VB
  • B8ZS - blok 8 zer jest zastępowany przez 000VB0VB

Najczęściej występujące kodowanie HDB3 jest używane przy przepustowościach 2048 kb/s, 8448 kb/s i 34 368 kb/s.

 

Kodowanie HDB3 Rys. 2 Kodowanie HDB3

Ramkowanie

Ponieważ przy każdej z przepustowości sposób ramkowania jest inny, dlatego skupimy się tylko na przepustowości 2048 kb/s wykorzystywanej w urządzeniach Tahoe.

Jedna tzw. ramka składa się z 256 bitów ponumerowanych od 1 do 256. Ramki są wysyłane z częstotliwością 8000 Hz, co daje łącznie 2048000 bitów na sekundę. Każde 8 kolejnych bitów tworzy tzw. szczelinę czasową (ang. timeslot). Jeśli z każdej ramki tylko 8 bitów należy do danej szczeliny, a ramki wysyłane są 8000 razy na sekundę, to jedna szczelina ma przepustowość 64 kb/s.

Pierwsze 8 bitów (szczelina 0) jest wykorzystywane do synchronizacji. W kolejnych ramkach te bity przyjmują na zmianę dwie różne funkcje:

Bit: 12345678
Ramka zawierająca FAS
(Frame Alignment Signal)
Si0011011
Ramka nie zawierająca FASSi1ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8

Si - bit do "międzynarodowego" użytku, m.in. do CRC4
A - informacja o alarmie
Sa4-Sa8 - dodatkowe bity, mogą być użyte do dowolnych celów

Oprócz szczeliny 0 wykorzystywanej do synchronizacji, szczelina 16 jest wykorzystywana do sygnalizacji - np. przesyłania informacji o nadchodzącej w wybranym kanale rozmowie telefonicznej.

Sygnalizacja jest przesyłana w 16 kolejnych ramkach. W pierwszej z nich, w szczelinie 16 znajdują się nieużywane bity. W każdej z następnych znajdują się po 4 bity sygnalizacji dla dwóch kanałów (łącznie 8 bitów - czyli cała szczelina). Zatem w 15 ramkach znajduje się sygnalizacja dla wszystkich 30 wolnych szczelin (od 1 do 15 i od 17 do 31).

Szczelina 16
ramki 0
Szczelina 16
ramki 1
Szczelina 16
ramki 2
...Szczelina 16
ramki 15
0000xyxxabcd
kanał 1
abcd
kanał 16
abcd
kanał 2
abcd
kanał 17
...abcd
kanał 15
abcd
kanał 30

  • Numery kanałów oznaczają kanały telefoniczne. Szczelinom od 1 do 15 i od 17 do 31 odpowiadają kanały od 1 do 30.
  • a, b, c i d oznaczają 4 kanały sygnalizacyjne o przepustowości 500 b/s każdy.
  • x - bity nieużywane
  • y - informacja o alarmie
  • CRC4

    Bit Si może być wykorzystywany do przesyłania sumy kontrolnej CRC4. 4-bitowa suma jest przesyłana w bitach Si w ośmiu kolejnych ramkach. Suma ta jest obliczana na podstawie 2048 bitów danych wysłanych w poprzednich 8 ramkach. Takie osiem ramek jest nazywane sub-multiramką (SMF - sub-multiframe). Co druga SMF zawiera dodatkowo informacje o błędach wykrytych w czasie transmisji. Dwie SMF tworzą pełną multiramkę (multiframe).

     Sub-
    multiramka
    Numer
    ramki
    Bity ramki
     12345678
    :
    :
    :
    M
    u
    l
    t
    i
    r
    a
    m
    k
    a
    :
    :
    :
     1 C10011011
     201ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8
     3 C20011011
    I401ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8
     5 C30011011
     611ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8
     7 C40011011
     801ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8
     9 C10011011
     1011ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8
     11 C20011011
    II1211ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8
     13 C30011011
     14E1ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8
     15 C40011011
     16E1ASa4Sa5Sa6Sa7Sa8

    C1-C4 - bity sumy kontrolnej CRC4
    E - informacja o błędzie CRC4
    Sa4-Sa8 - niewykorzystywane
    A - informacja o alarmie

    Zmieniony ( 18.07.2007. )
     
    Interfejs V.35 PDF Drukuj Email
    nterfejs V.35

    Interfejs V.35 ma najczęściej postać złącza zgodnego z ISO-2539.

    gniazdo V.35 takie, jak na zdjęciu poniżej:

    Interfejs V.35 ma następujące wyprowadzenia:

    Pin Nazwa Kierunek
    DTE   DCE
    Opis
    Ashield Ekran kabla
    BGND Masa
    CRTS>Sygnał aktywny w chwili wysyłania danych z routera
    DCTS<Zezwolenie na wysyłanie danych do modemu
    EDSR<Informacja o gotowości modemu
    FDCD<Aktywny, gdy modemy są zsynchronizowane
    HDTR>Informacja o gotowości routera
    PSD(A)>Dane wysyłane do modemu (A)
    RRD(A)<Dane odbierane z modemu (A)
    SSD(B)>Dane wysyłane do modemu (B)
    TRD(B)<Dane odbierane z modemu (B)
    USCTE(A)>Taktowanie danych wysyłanych podane przez router (A)
    VSCR(A)<Taktowanie danych odbieranych (A)
    WSCTE(B)>Taktowanie danych wysyłanych podane przez router (B)
    XSCR(B)<Taktowanie danych odbieranych (B)
    YSCT(A)<Taktowanie danych wysyłanych (A)
    AASCT(B)<Taktowanie danych wysyłanych (B)

    • DTE - router, DCE - modem
    • sygnały SD, RD, SCT, SCR i SCTE są sygnałami różnicowymi zgodnymi z RS-422/V.11. Pozostałe sygnały są zgodne z RS-232.

    Sygnały V.35 są wyprowadzone w postaci kompatybilnego interfejsu RS-530, który różni się jedynie typem złącza - wykorzystuje dużo tańsze, typowe złącze DB25. Przy pomocy odpowiednich kabli do routera można podłączyć zarówno urządzenia ze złączem V.35, jak i RS-530.

    Interfejs RS-530 ma następujące wyprowadzenia:

    Pin Nazwa Kierunek
    DTE   DCE
    Opis
    1shield Ekran kabla
    2SD(A)>Dane wysyłane do modemu (A)
    3RD(A)<Dane odbierane z modemu (A)
    4RTS>Sygnał aktywny w chwili wysyłania danych z routera
    5CTS<Zezwolenie na wysyłanie danych do modemu
    6DSR<Informacja o gotowości modemu
    7GND Masa
    8DCD<Aktywny, gdy modemy są zsynchronizowane
    9SCR(B)<Taktowanie danych odbieranych (B)
    11SCTE(B)>Taktowanie danych wysyłanych podane przez router (B)
    12SCT(B)<Taktowanie danych wysyłanych (B)
    14SD(B)>Dane wysyłane do modemu (B)
    15SCT(A)<Taktowanie danych wysyłanych (A)
    16RD(B)<Dane odbierane z modemu (B)
    17SCR(A)<Taktowanie danych odbieranych (A)
    20DTR>Informacja o gotowości routera
    24SCTE(A)>Taktowanie danych wysyłanych podane przez router (A)

    • DTE - router, DCE - modem
    • sygnały SD, RD, SCT, SCR i SCTE są sygnałami różnicowymi zgodnymi z RS-422/V.11. Pozostałe sygnały są zgodne z RS-232.
    Zmieniony ( 18.07.2007. )
     
    © 2018 ...:::Goramo - Janusz Górecki: Routery V.35, frame relay - POLPAK, USB, WiFi, konwertery interfejsów: G.703, G.704, Ethernet, V.35, E0, E1, E3, serwer NAS
    Joomla! is Free Software released under the GNU/GPL License.