DSS1

Skocz do: nawigacji, szukaj

DSS1 (ang. Digital Subscriber System No. 1) jest to nazwa grupy stosu protokołów kanału D w urządzeniach ISDN.

Standard ten, zwany też "Euro ISDN", obowiązuje w Polsce oraz większości krajów Europy.

DSS1 składa się trzech warstw, w których występują następujące protokoły:

  • warstwa 3 (sieci)  : ITU Q.930/931
  • warstwa 2 (łącza danych): ITU Q.920/921
  • warstwa 1 (fizyczna)  : ITU I.430

Spis treści

[edytuj] Warstwa trzecia

Wiadomość protokołu D


F=0 Wiadomość strony wywołującej
F=1 Wiadomość strony wywoływanej


Dyskryminator protokołu Pokazuje w jakim protokole zbudowana jest ramka. Bity tego pola posiadają wartość 00001000
Długość odnośnika Określa długość odnośnika połączenia.

1-15 Dostęp podstawowy (przynajmniej jeden bajt)
2-15 Dostęp pierwotny (przynajmniej dwa bajty)
Odnośnik połączenia może posiadać wartość zerową (najprostsze terminale), nie jest to jednak zalecane.

Odnośnik połączenia Wraz z długością odnośnika stanowi mechanizm wielowątkowości sygnalizacji.
Rodzaj wiadomości Pole przenoszące rodzaj wiadomości
Dodatkowe elementy informacyjne Przenosi dodatkowe informacje, np.: opis dlaczego żądanie nie może być zrealizowane, z kim ma zostać zestawione połączenie, w jakim trybie

[edytuj] Format dodatkowych elementów informacyjnych

Format dodatkowych elementów informacyjnych


Nazwa wiadomości Kod Funkcja wiadomości
SETUP 05 Inicjuje proces zestawiania połączenia. Przenosi podstawowe informacje o żądaniach abonenta.
SETUP ACK 0D Żądanie podania dodatkowych informacji o zestawianym połączeniu.
CALL PROCEEDING 02 Oznacza przystąpienie do analizy otrzymanych danych o połączeniu.
ALERTING 01 Sygnalizuje gotowość strony wywoływanej do przyjęcia połączenia
CONNECT 07 Oznacza zaakceptowanie połączenia przez stronę wywoływaną
CONNECT ACK 0F Potwierdza zaakceptowanie połączenia przez sieć
PROGRESS 03 Informuje o stanie i działaniach wykonywanych w czasie zestawiania połączenia

Nazwa wiadomości Kod Funkcja wiadomości
SUSPEND 25 Inicjuje proces zawieszenia połączenia
SUSPEND ACK 2D Odpowiedź potwierdzająca otrzymanie wiadomości żądania zawieszenia połączenia
SUSPEND REJECT 21 Odrzucenie żądania zawieszenia połączenia, może przenosić informacje o przyczynie odrzucenia
RESUME 26 Inicjuje przywrócenie zawieszonego połączenia do stanu aktywnego
RESUME ACK 2E Potwierdzenie zakończenia procesu przywrócenia stanu aktywnego zawieszonego połączenia
RESUME REJECT 22 Informuje o niemożliwości przywrócenia zawieszonego połączenia
USER INFORMATION 20 Przenosi informację sygnalizacyjną w relacji użytkownik - użytkownik
HOLD 24 Inicjuje proces przejścia do podtrzymania aktywnego połączenia
HOLD ACK 28 Odpowiedź potwierdzająca HOLD
HOLD REJECT 30 Odrzucenie żądania podtrzymania połączenia, może przenosić informacje o przyczynie odrzucenia
RETRIEVE 31 Inicjuje przywrócenie podtrzymanego połączenia do stanu aktywnego
RETRIEVE ACK 33 Potwierdzenie zakończenia procesu przywrócenia stanu aktywnego połączeniu podtrzymywanemu
RETRIEVE REJECT 37 Odrzucenie żądania uaktywnienia podtrzymywanego połączenia

Nazwa wiadomości Kod Funkcja wiadomości
DISCONNECT 45 Inicjuje proces rozłączania połączenia, może być wysłana prze dowolną ze stron połączenia
RELEASE 4D Odpowiedź potwierdzająca otrzymanie wiadomości żądania rozłączenia połączenia
RELEASE COMPLETE 5A Potwierdza zakończenie procesu rozłączania połączenia
RESTART 46 Żądanie odtworzenia poprzedniego stanu połączenia, które została zmienione w wyniku błędu
RESTART ACK 4E Potwierdzenie otrzymania i wykonania polecenia odtworzenia poprzedniego połączenia

Nazwa wiadomości Kod Funkcje wiadomości
CONGESTION CONTROL 79 Rozpoczyna lub kończy proces sterowania przepływem wiadomości USER INFORMATION
INFORMATION 7B Przenosi dodatkowe elementy informacyjne dotyczące parametrów zestawianego połączenia
NOTIFY 6E Przenosi informację o stanie połączenia na jego drugim końcu
STATUS 7D Przenosi informację o aktualnym stanie połączenia
STATUS ENQURY 75 Żądanie podania wiadomości status
FACILITY 62 Przenosi żądania dotyczące realizacji usług dodatkowych (udogodnień)
SEGMENT 60 Przenosi informację podzieloną na fragmenty


[edytuj] Warstwa druga

Zadania realizowane przez warstwę drugą:

  • Ramkowanie
  • Adresowanie
  • Sekwencjonowanie
  • Potwierdzanie
  • Kontrola błędów
  • Korekcja błędów
  • Multipleksowanie
  • Sterowanie przepływem

LAP D (Link Access Protocol on D channel) - protokół komunikacyjny warstwy drugiej. Stanowi pewne rozszerzenie standardu HDLC, głównie o procedury adresacji i pola przenoszące informację sterującą.

Ramka protokołu LAP D


Flaga Jednoznacznie identyfikuje początek i koniec ramki. Składa się z sekwencji sześciu jedynek poprzedzonej i zakończonej bitem zerowym (01111110).
Pole adresowe Wskazuje miejsce przeznaczenia ramki
Pole sterujące Określa typ ramki
FCS Frame Check Sequence - suma kontrolna ramki.

Struktura pola adresowego
TEI Terminal Endpoint Identifier - numer logiczny terminala, umożliwia jednoznaczną identyfikację urządzenia. Pole to umożliwia ramek dla różnych terminali za pomocą tego samego medium transmisyjnego. Kod TEI=0 zarezerwowany jest dla transmisji typu punkt-punkt (styk T lub gdy do styku S podłączony jest tylko jeden terminal).
SAPI Service Access Point Identifier - identyfikuje rodzaj informacji przenoszonych w polu danych. Umieszczenie tego pola bezpośrednio za flagą ramki ma na celu dostarczenie dodatkowego mechanizmu priorytetów (im niższy numer SAPI tym większy priorytet).
C/R Command/Response - wskazuje, która ze stron (NT - sieć czy TE - użytkownik) zainicjowała daną sekwencję wymiany informacji.


Przypisanie numerów TEI
0 Transmisja punkt-punkt (styk T)
1-63 Terminale nieautomatyczne (mają na stałe zapisany numer TEI)
64-126 Terminale automatyczne (numer TEI przydzielany przez centralę)
127 Transmisja rozgłoszeniowa
Przypisanie numerów SAPI
0 Sygnalizacja (S)
16 Pakietowa transmisja danych (P)
24 Teleakcja (T)
32-37 Zarezerwowane dla zastosowań krajowych
62 Utrzymanie
63 Zarządzanie warstwą drugą

Struktura pola sterującego
Typy ranek LAP D
I Informacyjna
S Nadzorcza (sygnalizacja)
U Nienumerowana


N(S) - (Number of Sending) przenosi indywidualny numer każdego z fragmentów.

N(R) - (Number of Receiving) pole służące do potwierdzania poprawnie odebranych ramek. Jego zawartość odpowiada numerowi ramki, na która oczekuje odbiornik (potwierdzenie poprawnego odebrania ramki o numerze N(R)-1).

[edytuj] Ramki informacyjne

  • przesyłanie danych w trybie połączeniowym z potwierdzeniami
  • umożliwiają fragmentację wysyłanych danych
    • umożliwiają odbiornikowi ponowne zestawienie elementów (jeśli ramki przychodzą w innej kolejności niż zostają wysyłane)
    • dostarczają mechanizmów wykrywania błędów transmisji i retransmitowania uszkodzonych lub zaginionych danych

[edytuj] Ramki nadzorcze

  • służą do sterowania przepływem
    • potwierdzania odebrania informacji
    • żądania retransmisji
Typy ramek nadzorczych
SS = 00 RR - Receiver Ready
SS = 01 RNR - Receiver Not Ready
SS = 10 REJ - Reject

[edytuj] Ramki nienumerowane

  • zestawianie i kasowanie połączeń logicznych
  • przesyłanie danych w trybie bezpołączeniowym
  • obsługa błędów systemowych (np. nadajnik źle buduje pakiety)
Typy ramek nienumerowanych
011P1111 SABME Set Asynchronous Balanced Extended Mode Służy do zestawienia w kanale D połączenia logicznego.
010P0011 DISC Disconnected Służy do likwidowania połączenia logicznego w kanale D. Może zostać wysłana przez dowolne urządzenie prowadzące transmisję.
011F0011 UA Unnumbered Acknowledge Wysyłana jako pozytywne potwierdzenie zestawienia połączenia logicznego (odpowiedź na SABME lub na DISC).
000F1111 DM Disconnected Mode Wysyłana po odebraniu SABME, gdy zestawienie połączenia logicznego nie jest możliwe. Może być również wysłana po odebraniu polecenia DISC.
000P0011 UI Unnumbered Information Ramka przenosząca dane w trybie bez potwierdzeń.
100F0111 FRMR Frame Reject Może zostać wysłana tuż przed zerwaniem połączenia logicznego (awaryjne rozłączenie spowodowane np.: wykryciem dużej liczby błędów transmisji, brakiem otrzymywania potwierdzeń).
101P/F1111 XID Exchange of Identifier Przenosi dodatkowe informacje utrzymaniowe.

Wiadomości zarządzające wskaźnikiem TEI przesyłane są w ramkach nienumerowanych (UI).

Wiadomość zarządzania wskaźnikiem TEI


Wiadomość Kierunek Ri - number odniesienia Ai - wskaźnik działania
IRQ Identity Request U -> N 0 - 65535 127
IA Identity Assigned N -> U 0 - 65535 64 - 126
IR Identity Refused N -> U 0 - 65535 127
ICRQ Identity Check Request N -> U 0 0 - 126 / 127 (sprawdzenie wszystkich terminali)
ICR Identity Check Response U - N 0 - 65535 0 - 126
IRM Identity Removed N -> U 0 64 - 126 / 127
IV Identity Verify U -> N 0 (brak bezpośredniej odpowiedzi) 0 - 126

Ramka HDLC


Na styku warstwy drugiej i trzeciej wykorzystuje się protokół HDLC. Protokół HDLC został wyposażony w procedurę nadziewania bitami (bit stuffing). Polega ona na wstawianiu przez nadajnik zera po każdej sekwencji pięciu jedynek, dzięki czemu ciąg złożony z sześciu jedynek może wystąpić tylko w polu flagi (F). W odbiorniku zachodzi proces odwrotny - usuwa się zero występujące po sekwencji pięciu jedynek, co sekwencji danych przywraca ich pierwotną formę.

Transmitowana sekwencja nie zawiera całkowitej sekwencji oktetów, dlatego protokół HDLC zorientowany jest bitowo (a nie znakowo lub bajtowo). Pokrywa to się w pełni z definicją warstwy drugiej, której podstawowym zadaniem jest zapewnienie bezbłędnej transmisji na poziomie bitowym.

Zadaniem protokołu HDLC jest również dostarczenie mechanizmu wielodostępu do kanału sygnalizacyjnego.

Wielodostęp do kanału D zrealizowany jest za pomocą mechanizmu CSMA/CD. Mechanizm ten umożliwia urządzeniem stwierdzenie zajętości kanału oraz wykrywanie ewentualnych kolizji. Do poprawnej pracy mechanizmu wielodostępu niezbędne są bity E ramki NT, których zadaniem jest retransmisja do terminali danych, które urządzenie NT odbiera kanałem D. Terminal nadający aktualnie dane do kanału D śledzi informację transmitowaną w kanale E i sprawdza czy pokrywa się ona z informacją, którą ostatnio wysłał. Jeśli test wypadnie negatywnie oznacza to, że w kanale nastąpiła kolizja i urządzenie przerywa nadawanie danych.

Terminal, który skończył nadawać swoje dane do kanału D przechodzi do utrzymywania linii nadawczej w stanie wysokiej impedancji (wysyła same 1). Urządzenie NT retransmituje te dane w kanale E, które są odbierane przez urządzenia oczekujące na zwolnienie kanału. Po zliczeniu odpowiedniej ilości jedynek urządzenie uznaje, że kanał D został zwolniony.

[edytuj] Mechanizm priorytetów

Klasa Poziom Długość przerwy
High High 8
Low 9
Low High 10
Low 11

Klasa urządzenia może zostać przypisana przez użytkownika (jednorazowo w trakcie instalowania urządzenia lub programowo).

W obrębie klasy występują dwa poziomy priorytetów. Ich przyporządkowanie pozostaje wewnętrzną funkcją sieci.

W obrębie poziomu priorytetu występuje rotacja - urządzenie spada poziom niżej jeśli przeprowadziło transmisję swojej ramki. Po odliczeniu odpowiedniej ilości jedynek może przejść do poziomu wyżej, lub od razu przyprowadzić transmisję kolejnej ramki i pozostać na poziomie niskim.


[edytuj] Warstwa fizyczna

W medium transmisyjnym wykorzystuje się zmodyfikowane kodowanie AMI (Alternate Mark Inversion). Modyfikacja polega na wprowadzeniu załamań kodowych (violation) do generowanych sekwencji. Wprowadzenie zmian w zasadach kodowania miało na celu stworzenie prostego i skutecznego mechanizmu rozpoznawania początku ramki. Binarnej jedynce odpowiada jałowy stan linii (space), objawiający się brakiem polaryzacji łącza. Logiczne zera są natomiast kodowane w postaci symboli (mark) o zmieniającej się polaryzacji. Na styku S/T symbolowi o polaryzacji dodatniej przypisano poziom +0.75V, symbolowi o polaryzacji ujemnej przypisano poziom -0.75V.

Na styku S/T stosuje się transmisję dupleksową z szybkością 192kb/s. Pasmo 144kb/s jest zajmowane przez kanały B1, B2 i D. Przepustowość kanału B1 i B2 zgodnie ze standardem PCM to 64kb/s, kanału D 16kbit/s.

Ramka transmisyjna warstwy pierwszej (inaczej zwana ramką fizyczną styku S/T) składa się z 48bitów, transmitowanych w czasie 250us.

Na styku S występują dwa rodzaje transmitowanych ramek:

  • od bloku NT do terminala TE
  • od terminala TE do bloku NT
Uproszczona struktura ramki styku S/T

Podstawowy format ramek dla obu kierunków transmisji zawiera dwa oktety kanału B1, dwa oktety kanału B2, cztery bity kanału D oraz bity uzupełniające, z których pierwszy (F) służy do wskazania początku ramki.

Struktura ramek styku S/T


Pierwszy bit kanału B i D ma zawsze polaryzację ujemną.

Przeznaczenie poszczególnych bitów ramki
F flaga rozpoczynająca każdą ramkę. Bit o wartości logicznej 0 reprezentowany jest zawsze symbolem o polaryzacji dodatniej (stanowi to ułatwienie dla procesu poszukiwania ramki)
L bity służące do kasowania składowej stałej.
B1 bity przenoszące informację kanału B1
B2 bity przenoszące informację kanału B2
D bity przenoszące informację transmitowaną kanałem D
E bity kanału echowego. Występują tylko w ramce NT i retransmitują bity D przesyłane ramką TE. Retransmisja umożliwia terminalom monitorowania stanu zajętości kanału D oraz wykrywanie ewentualnych kolizji
A (tylko NT) bit sygnalizacji wejścia urządzenia NT w stan aktywny. Wykorzystywany tylko w ramce NT podczas aktywacji połączenia na styku S/T
FA dodatkowy bit synchronizacji ramki. W ramce terminala bit ten zawsze ma wartość logiczną równą zero (polaryzacja ujemna). Polaryzacja dodatnia występuje w sygnale INFO2 generowanym przez blok NT.
N (tylko NT) negacja wartości logicznej bitu FA
S1 (tylko NT) pierwszy z bitów zarezerwowany do celów przenoszenia informacji utrzymaniowej na styku S/T
S2 (tylko NT) drugi z bitów zarezerwowany do celów przenoszenia informacji utrzymaniowej na styku S/T

[edytuj] Sekwencje służące do synchronizacji

[edytuj] INFO0
INFO0


Sygnał INFO0 odpowiada jałowemu stanu linii. Wyjścia wszystkich układów znajdują się w stanie wysokiej impedancji. Wykorzystywany jest podczas procedury likwidowania połączenia w warstwie fizycznej.

[edytuj] INFO1
INFO1


Sygnał generowany przez terminal, który wykrył żądanie nawiązania połączenia (np. podniesienie słuchawki). Jego celem jest poinformowanie NT o konieczności uaktywnienia styku, nie służy więc celom synchronizacji.

[edytuj] INFO2
INFO2


Służy do zsynchronizowania terminali z blokiem NT. Struktura tej ramki jest zgodna z formatem ramki podstawowej, z tym, że bity B, D i E mają wartość logiczną 0. Sygnał ten więc jest ciągiem symboli o przemiennej fazie wzbogaconym o dwa załamania kodowe wyznaczające początek ramki), ułatwia to terminalom synchronizację. Bit A posiada zerową wartość logiczną co oznacza nieaktywność urządzenia NT.

[edytuj] INFO3
INFO3


Sygnał generowany przez urządzenie, które nie prowadzi transmisji. Posiada pełną strukturę ramki podstawowej, przenosi na swych bitach właściwy stan wszystkich pól informacyjnych i pomocniczych.

[edytuj] INFO4
INFO4


Generowany przez blok NT po osiągnięciu pełnej synchronizacji styku S/T.

[edytuj] Proces synchronizacji

  1. Jeżeli na danym przekroju nie ma aktualnie konieczności przeprowadzania transmisji, to linie obu kierunków (nadawczego i odbiorczego) znajdują się stanie INFO0. Odpowiada to utrzymaniu wszystkich wyjść w stanie wysokiej impedancji - brak nadawania sygnału. Powoduje to utratę synchronizacji urządzeń TE z blokiem NT, ale skutecznie obniża pobór mocy.
  2. Terminal, który wykryje żądanie przeprowadzenia transmisji rozpoczyna wysyłanie w stronę NT sygnału INFO1. Zadaniem tego sygnału jest poinformowanie bloku NT o konieczności aktywacji styku.
  3. Blok NT rozpoczyna procedurę aktywacji styku U. Gdy zostanie osiągnięta synchronizacja z centralą sieci publicznej (blok LT), NT rozpoczyna generowanie sygnału INFO2. Sygnał ten służy do synchronizacji terminali z blokiem NT.
  4. Po zakończeniu synchronizacji terminal TE rozpoczyna wysyłanie sekwencji INFO3. Jest to przebieg mający pełną strukturę ramki podstawowej, przenoszący na swych bitach właściwy stan wszystkich pól informacyjnych i pomocniczych.
  5. Ostatnim etapem jest przejście urządzenia NT do stanu generowania sygnału INFO4. Nastąpi to w momencie, gdy NT odbierze poprawnie dwie kolejne ramki wygenerowane przez jeden z terminali (ten, który zażądał nawiązania połączenia), opóźnione o czas trwania dwóch bitów w stosunku do początku ramki NT.

Sygnały INFO3 i INFO4 są wytwarzane przez cały czas trwania stanu aktywności styku S/T.

Jeśli żądanie połączenia zgłosi centrala sieci publicznej, to w pierwszej kolejności zsynchronizowany zostanie styk U, a dopiero później zostanie uruchomiony proces synchronizacji styku S/T. Zostanie pomięty proces generowania sygnału INFO1, procedura aktywacji przejdzie bezpośrednio do stanu generowania sygnału INFO2. W ten sposób urządzenia NT otrzymają sygnał, do którego natychmiast będą synchronizowały swoje wewnętrzne zegary.

W innych językach