Résumé cours RNIS

(préparation au test CIG)

1 Architecture RNIS (voir cours 1.3)

Modèle OSI - Canal de signalisation séparé des canaux utiles - Accès aux autres réseaux - Modèle de référence RNIS:

TE (non RNIS)-(R)-TA ou TE RNIS -(S) - NT2=ACU- (T)- NT1 - (U) - LT - (V3) - ET

Attention!

a) derrière l'interface R, on trouve des terminaux non RNIS

b) derrière l'interface S, on trouve des TA et des terminaux RNIS

c) à l'accès de base, l'interface V3 n'existe pas

d) en point-multipoint (BRA) sans ACU, les interfaces S et T deviennent l'interface S/T

2 Raccordement d'usager (voir cours 1.4)

BRA = point-multipoint et point à point. 2B+D = 2x64 + 16 = 144 kbit/s nets

PRA = point à point. 30B+D = 30x64 + 64 = 1984 kbit/s nets

Raccordements simples/multiples/mixtes/à plusieurs centraux

3 Technique de raccordement à l'accès de base (2.1.2, 2.1.5, 2.1.6, 2.2)

Code en ligne sur bus U: code 2B1Q (2 bits pour 1 état sur 4) sur trames de 240 bits (mot synchro 18 + infos 216 + gestion 6). Avantages: spectre dense (OK, avantage principal et déterminant), teneur en flancs d'horloge (pas OK), dispersion des erreurs (OK), insensibilité aux perturbations (pas OK), composante continue faible (pas OK), fréquence divisée par 2 (OK, voir spectre).

Code en ligne sur bus S/T (couche 1): code AMI sur trames de 48 bits (16 + 16 pour canaux B, 12 pour synchro et écho, 4 pour verrouillage, équilibrage, activation, réserve)

Téléalimentation du NT1 sur bus U (2 fils) par le central à 97 V (1,7 W) et par secteur 230 V. Terminaux sur 100 W - RJ45 . Sur bus S (4 fils), 40 V (4 W) total maximal.

4 Techniques de raccordement à l'accès primaire (3.1)

1) Raccordement direct (LT dans central local - pas d'interface V3 - bus U en fibre optique);

2) Raccordement distant (LT séparé du ET - interfaces V3b et V3a - ligne intercentral sur fibres);

3) Raccordement NT1.Z entre T2 et V3b (LT et NT1 confondus)

4) Ligne HDSL intercentral (entre V3a et V3b, le code HDB3 est converti en 2B1Q sur 2 paires de 1 Mbit/s par 2 modems: LTA et NTA).

5 Protocole DSS1 (4.1.4, 4.3.1, 4.3.2, 4.3.3)

Le DSS1 (contenu dans le canal D) fait coopérer comme suit les couches 1 à 3.

Couche L1

Couche physique (transmission des bits) - I.430 (BRA) - I.431 (PRA) -

Contenu : protocole de couche 1, canal D, 2 canaux B (BRA) ou 30 canaux B (PRA).

A) Accès de base (BRA) :

L1 entre NT et TE (interface S ou bus S): code AMI, débit 192 kbit/s bruts (96 kHz)

- Débit utile= 2 canaux B à 64 kbit/s (mode circuits) = 2x64= 128 + 16 (canal D en mode paquets) = 144 kbit/s nets

- Débit brut = 144 kbit/s (B+D) + protocole L1 à 48 kbit/s (D) = 192 kbit/s bruts

L1 entre NT et LT/ET (interface U): code en ligne 2B1Q, débit 160 kbit/s bruts (80 kHz)

- Débit utile: 2 canaux B à 64 kbit/s (mode circuits) = 2 x 64 = 128 + 16 (canal D en mode paquets) = 144 kbit/s nets

- Débit brut: 144 kbit/s (débit utile B+D) + protocole de L1 à 16 kbit/s (D)= 160 kbit/s bruts

Seules les données du protocole de couche 1 sont modifiées en traversant le NT

B) Accès primaire (PRA) :

L1 entre NT1 et NT2 (interface ou bus T): code HDB3, débit 2 Mbit/s (2048 kbit/s bruts), signal électrique.

- Débit utile: 30 canaux B à 64 kbit/s (mode circuits) = 30 x 64 = 1920 kbit/s + 64 (canal D en mode paquets) = 1984 kbit/s nets

- Débit brut: 1984 kbit/s (débit utile B+D) + protocole de L1 à 64 kbit/s (D) = 2048 kbit/s bruts

L1 entre NT et LT/ET (interface ou bus U2): code HDB3 au débit de 2 Mbit/s (2048 kbit/s bruts), signal optique (fibres) ou électrique (2/3 paires cuivre, technique HDSL avec code 2B1Q)

- Débit utile: 30 canaux B à 64 kbit/s (mode circuits) = 30 x 64 = 1920 kbit/s + 64 (canal D en mode paquets) = 1984 kbit/s nets

- Débit brut : 1984 kbit/s (débit utile B+D) + 64 kbit/s (D) (gestion + synchronisation) = 2048 kbit/s bruts

Seules les données du protocole de couche 1 peuvent être modifiées en traversant le LT et le NT.

· L1 sur bus S/T=trame de 48 bit/250 ms: 2M - mot de 8 bits pour canal B1 - 1M- 1D- 3M - mot de 8 bits pour canal B2 - 1M-1D-1M - mot de 8 bits pour canal B1 -1M-1D-1M - 8 B2 -1M-1D-1M… (48 +16 kbit/s (=64) pour la gestion (D) + 64 B1 + 64 B2= 3x64 = 192 kbit/s bruts)

Structure de trame L1 à l'accès de base (4.3.2)

Tous les signaux sont groupés en une trame de 48 bits sur le bus S/T (couche 1): 2 octets consécutifs pour les 2 canaux B et bits non consécutifs pour le canal D (2x8 bits B1, 2x8 bits B2, 4x1 bits D + 12 bits pour synchronisation et écho du canal D aux terminaux). Cette trame de 48 bits/250 ms contient les bits de signalisation suivants: Bit F de verrouillage - Bit L d'équilibrage DC - B1… B1 - Bit E d'écho venant du canal D - Bit D (canal D) - Bit A d'activation - Bit FA de verrouillage - Bit M/N de multitrame - Bit S de réserve - B2… B2.

Dans le sens NT1-TE, il y a un seul émetteur: le NT; dans le sens TE-NT1, 8 terminaux peuvent émettre simultanément des trames (d'où la nécessité d'une trame différente dans le sens TE ® NT1).

Le verrouillage de trame est effectué par double violation AMI (F et FA suivis de L) pour éviter 2 impulsions positives ou négatives consécutives.

Fonctions de la couche 1 pour l'accès de base (4.3.1)

· transmission de 64 kbit/s dans chaque sens pour chacun des deux canaux B.

· transmission de 16 kbit/s de signalisation dans les deux sens sur le canal D + données utiles en mode paquet à 9,6 kbit/s

· horloge bits à l'interface U (160 kbit/s bruts) (NT vers ET)

· horloge bits à l'interface S/T (192 kbit/s bruts) (NT1 vers TE)

· horloge octets (structurée à 8 kHz) pour les canaux B (codeurs de parole en capacité support "speech")

· horloge trame:

- trames de 240 bits - 1,5 ms avec mot de synchro sur bus U

- trames de 48 bits - 250 ms sur bus S/T - avec début par double violation de la règle de codage AMI) (par bits de violation F et FA)

· désactivation des terminaux (par central uniquement)

· activation de l'accès pour rétablir la couche 1 (par TE ou par central)

· boucles d'essai par le central

· téléalimentation du NT1

· accès au canal D (pour vérifier l'occupation du canal D par bit E d'écho)

Accès au canal D (4.3.3)

Problème de l'accès simultané au canal D par plusieurs terminaux sur bus passif. La couche 2 emballe les données dans des trames munies d'une adresse et permet ainsi à plusieurs TE d'avoir simultanément dans le canal D une liaison de signalisation avec le central de raccordement. La couche 1 doit cependant empêcher que plusieurs TE émettent simultanément dans le canal D. Chaque bit D reçu par le NT1 est donc renvoyé en écho (bit E) aux TE, qui vérifient que le canal D est libre pour eux vers le NT. Deux classes de priorité sont prévues. Lorsque le TE a compté un nombre suffisant de 1 consécutifs, il émet sa trame de couche 2 et compare chaque bit émis avec le bit d'écho. Tant que l'écho et le bit émis concordent, le TE suppose qu'il est seul à émettre. Chaque TE incrémente un compteur (critère d'émission) chaque fois qu'il a pu transmettre une trame ou le décrémente dans le cas contraire. Les zéros ont toujours la polarité négative (-750 mV).

TE

Terminal

Bus S

Bus passif (150 m maximum)

4 fils à 40 V (première couche 1) - Code AMI inversé - Couche 1: trames de 48 bits au débit nominal brut de 192 kbit/s (96 kHz) et au débit net de 144 kbit/s pour BRA et 1984/2048 kbit/s pour PRA (48/64 kbit/s=synchro + gestion en mode paquet sur D)

NT

Bus U

2 fils à 97 V (2e couche 1) - Code 2B1Q=2 bits pour 1 état sur 4) - Couche 1: trames de 240 bits au débit nominal brut de 160 kbit/s et au débit net de 144 kbit/s pour BRA et 1984/2048 kbit/s pour PRA (16/64 kbits/ = synchro + gestion en mode paquet sur D)

Transmission full duplex (1000 m en p.à p.) et en couche 2

LE

Central commutateur

Couche L2 (dans canal D) (voir cours 4.5 - Q.920/Q.921)

· L2= 8 bits D forment 1 fanion - x bits D forment un TEI et un SAPI (adresse) - Commande - Paquet de données L3 - FCS - Fanion

La fonction de la couche 2 est de transmettre de manière sûre et sans erreur les informations de signalisation entre le central de raccordement (ET) et les équipements terminaux (TE,NT2). C'est un protocole de type HDLC, appelé LAPD, pratiquement identique pour BRA et PRA.

- 1 seule couche 2 entre chaque TE et le central.

- Couche liaison de données. Protocole structuré en trames.

«Missions» de la couche 2:

1) contrôle des erreurs (par les séquences FCS);

2) protection contre les pertes et les répétitions + assurer la bonne séquence des messages (numéro de séquence);

3) adressage de L2 des terminaux (TEI) et des accès aux services (SAPI).

SAPI = 0 (signalisation dans le canal D);

SAPI =16 (transmission en mode paquets);

SAPI =63 (procédure d'assignation d'identification de terminal)

TEI: identification de terminal (0 à 63 manuel; 63 à 126 automatique; 127 broadcast)

· 3 formats de trame L2:

- format I (information) (8 fanion + 16 FCS + (nx) 8 I + 16 Commande (N(R)+N(S)) + 16 Adresse (SAPI+TEI) + 8 fanion= 72 bits

- format S (supervision) (RR, RNR, REJ) (8 fanion + 16 FCS + 16 Commande (N(R)) + 16 Adresse (SAPI+TEI) + 8 fanion = 64 bits

- format U (unnumbered) (8 fanion + 16 FCS + 8 Commande (SABME, DISC, DM, UA, FRMR, UI) + 16 Adresse (SAPI+TEI) + 8 fanion = 56 bits

ces formats étant encadrés de fanions (6 chiffres 1 entre 2 zéros) et de séquences FCS. Au moins 8 chiffres 1 consécutifs dans un fanion indiquent que le canal D est libre.

Montage d'une couche 2:

- envoi d'une trame U avec SABME contenant un TEI vers le réseau, qui renvoie un UA

- envoi d'un message SETUP (L3) avec NR et NS

- envoi d'une trame S avec numéro de séquence RR

- envoi d'une trame I (information) utile

Le champ d'adresse (SAPI + TEI) comprend 2 octets. SAPI 0 (DSS1) et SAPI = 16 (mode paquets)

Couche L3 (protocole de signalisation DSS1 dans le canal D)

Couche réseau - Dialogues logiques entre terminaux et central par protocole à messages contenant des éléments d'information - Etablissement/libération des communications, invocation des services (de base/complémentaires).

· L3 = Paquet de données L3= Discriminateur de protocole Q.931 - Référence d'appel - Type de message - Elément d'information. La couche 3 est subdivisée en 2 types de protocole:

· basic call control (commande d'appel de base)

Pour l'établissement et la libération de communications et l'invocation de services qui y sont liés (par exemple CLIP). Utilisation d'éléments d'information ou de champs particuliers, spécifiques à chaque service supplémentaire.

· generic protocol (protocole générique)

Pour l'invocation de services. Protocole utilisant des caractéristiques communes pour plusieurs services. Le protocole générique se subdivise en "keypad protocol" (protocole de clavier) et en "functional protocol" (protocole fonctionnel).

Eléments d'information (IE) principaux du message SETUP (établissement) (1er message)

1) capacité support (BC) (obligatoire) - Demande les caractéristiques nécessaires au réseau pour acheminer l'appel - Services supports: vocaux (audio 3,1 kHz ou speech à 64 kbit/s, commutation par circuit); data (transmission numérique sans restriction à 64 kbit/s ou audio 7 kHz en MICDA, commutation par circuit); PMBS-B (packet mode bearer service) dans le canal B, idem transmission numérique sans restriction à 64 kbit/s, commutation par circuit). Les appels du monde analogique sont considérés comme ayant BC=3,1 kHz audio mais l'interfonctionnement avec les appels BC=speech est total et sans restriction. Peut mentionner le téléservice utilisé.

2) Capacité des couches supérieures (HLC) (obligatoire pour certains téléservices comme fax G4) - Informations entre terminaux utilisateurs liées au protocole des couches supérieures utilisé dans le canal B - transmission des piles de protocoles (fax G3, fax G4, téléphonie)

3) Calling party number (option): numéro de l'appelant

4) Called party number (sur option dans le SETUP, mais doit obligatoirement être fourni ultérieurement dans des messages info). Numéro de l'appelé

5) invocation de services complémentaires (par protocole générique) (sur option) -

6) keypad facility - protocole clavier (Q.932/I.452) Par exemple: *21# (déviation)

6 Services

Les informations de compatibilité sont transmises par le message SETUP et forment l'indicateur de service, qui comprend les éléments d'information suivants: BC, LLC, HLC. 2 catégories de service peuvent être commandés (activation/désactivation, invocation, interrogation, programmation):

1) Services de base

(appelés par la commande d'appel de base):

· services supports (BC + LLC (couches 1 à 3)): parole à 64 kbit/s, structuration 8 kHz - codage MIC); audio 3,1 kHz (64 kbit/s, structuration 8 kHz, pour parole, données par modem et télécopie G3 - codage MIC); audio 7 kHz; données (64 kbit/s, sans restriction, sur demande/permanentes); PMBS (cas A: B permanent, cas B: B sur demande, cas B: D en PLL)

· téléservices (couches 1 à 7 = HLC) (télécopie G3, G4, téléphonie 3,1 kHz, téléphonie 7 kHz, vidéophonie)

2) Services complémentaires (fonctions facultatives)

(appelés par commande d'appel de base ou par protocole générique (fonctionnel ou clavier)

· services d'identification du numéro (MSN, SDA, SUB, CLIP-CLIR, COLP-COLR, MCID)

· services de présentation d'appel (CFU-CFB-CFRN, TP, LH, CD, ECT)

· services d'aboutissement d'appel (CW, HOLD, HL, CCBS)

· services de communauté d'intérêt (GFU et OCB)

· services d'information de taxation (AOC-D/E)

· service de transfert (UUS)

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