Protokół V5.2

Informacje ogólne o protokole V5.2

Stos protokołu V5.2 jest używany dla połączeń sieci dostępowych (AN) i central (LE). Protokół obsługuje różne metody dostępu, w tym dostęp analogowy telefoniczny oraz dostęp podstawowy ISDN. Interfejs V5.2 może wykorzystywać do 16 traktów E1. Dla dostępu analogowego port użytkownika PSTN jest przetworzony na funkcjonalną część protokołu V5.2 dla sygnalizacji po stronie AN. Zasadniczo, interfejs V5.2 pracuje jako pewien rodzaj koncentratora, bowiem współpracując z 16 traktami E1 z których każdy dysponuje 30 kanałami (480 kanałów), może obsługiwać do 1920 abonentów ze współczynnikiem koncentracji 1/4. Nie istnieje ograniczenie dotyczące liczby obsługiwanych interfejsów V5.2, które mogą występować między siecią dostępową i centralą telefoniczną. Przydział kanału do obsługi abonenta odbywa się w sposób dynamiczny w momencie wygenerowania wywołania przez abonenta lub odbioru wywołania do abonenta dołączonego za pośrednictwem sieci dostępowej.

V5.2 zawiera protokół zabezpieczenia zapewniający bezpieczeństwo sygnalizacji poprzez zastosowanie nadmiarowego kanału. Zasadniczo, sygnalizacja dla 16 traktów E1 odbywa się w jednym kanale jednego traktu zwanego pierwotnym. Jeżeli ulega uszkodzeniu łącze sygnalizacyjne (n.p. wskutek uszkodzenia traktu pierwotnego), pracę łącza sygnalizacyjnego przejmuje wyznaczone łącze traktu wtórnego. Ta procedura jest podobna co do zasady do obsługi wielu kodów punktów sygnalizacyjnych SS7. W celu obsługi większego ruchu z wykorzystaniem dynamicznego przydziału kanałów, protokół V5.2 zawiera kilka innych specjalizowanych protokołów:

  • Protokół dynamicznego przydziału kanałów bazowych (użytkowych) BCC, który zajmuje i uwalnia kanały użytkowe na żądanie na rzecz połączeń, identyfikowanych przez informacje sygnalizacyjne, pod kontrolą systemu.
  • Protokół sterowania traktami, odpowiadający za zarządzanie wielu traktami, a w szczególności za sterowanie identyfikacją traktu, blokowanie traktu i sterowanie w warunkach uszkodzenia traktu.
  • Protokół zabezpieczenia, działający na dwóch oddzielnych traktach ze względów bezpieczeństwa i realizujący zarządzanie przełączaniem protekcji kanałów komunikacyjnych w przypadku uszkodzenia traktu.

Sieć dostępowa AN

Termin AN (sieć dostępowa) odnosi się do fragmentu sieci między centralą miejscową i abonentem. W wielu krajach, ta sieć jest głównie wykonana na kablach miedzianych i zapewnia połączenia typu punkt-punkt. Jednakże, konwencjonalne połączenia punkt-punkt na kablach miedzianych mają kilka istotnych ograniczeń, a mianowicie:

  • Oferują ograniczoną szerokość pasma, która jest trudna do pokonania
  • Brak elastyczności, odnośnie rodzajów usług i czasu, w jakim będą one dostarczone
  • Ograniczona niezawodność w związku ze stosowaną strukturą - topologia gwiazdy (od centrali do abonentów)
  • Długi czas instalacji
  • W związku z możliwością uszkodzenia kabla skomplikowane i kosztowne czynności
  • Z uwagi na to, że są to głównie elementy pasywne sieci, występują trudności z zarządzaniem nimi
  • Ograniczenie długości pętli (~10 km).
  • Nieekonomiczne rozwiązanie dla odległych izolowanych obszarów o małej gęstości telefonicznej
  • Wrażliwość na zakłócenia elektromagnetyczne.

Aby pokonać wyżej wymienione niedogodności i problemy, kilku producentów sprzętu telekomunikacyjnego opracowało technologie sieci dostępowych (AN), prawie wszystkie wspierające protokół V5.2 w połączeniach głosowych skierowanych do centrali telefonicznej. Niektóre z tych nowych technologii tworzących sieci dostępowe współpracujące z centralami za pomocą protokołu V5.2 podano niżej:

  • DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer - Multiplekser dostępowy cyfrowych linii abonenckich) lub sieć dostępowa w technologii szerokopasmowej. Rodzina technologii, które stanowią początek transformacji od wąskopasmowych sieci dostępowych kablowych w kierunku sieci szerokopasmowych to rodzina technologii xDSL. Termin DSL, lub cyfrowa linia abonencka odnosi się do modemu, który w sytuacji gdy dołączony jest na dowolnym końcu do normalnej dwuprzewodowej skrętki, przetwarza ją na cyfrową linię zdolną obsłużyć przepływność danych jaka wymagana jest w sieci szerokopasmowej. Wykorzystując wyższe częstotliwości, technologie DSL oferują dużo większe szybkości niż zwykłe linie dwuprzewodowe.
  • WLL Technologia bezprzewodowej pętli lokalnej (Wireless Local Loop). Zapewnienie telefonicznego dostępu do sieci abonentów w odległych i izolowanych obszarach z niską gęstością telefoniczną przez budowę sieci kablowej miedzianej jest rozwiązaniem nieekonomicznym. Technologia WLL pozwala na łatwą i ekonomiczną instalację w takich obszarach wykorzystując technikę radiową jako dostęp do wyposażenia abonenckiego. Wyposażenia WLL współpracujące z systemem poprzez protokół V5.2 tworzą strukturę dostępu obszarów wiejskich poprzez radio.
  • DLC Technologia cyfrowej pętli. Kable światłowodowe - technologia preferowana dla transmisji mediów, są na początku drogi do zdobycia miejsca w pętli abonenckiej. Kolosalne zalety światłowodów wyrażające się dużą pojemnością informacyjną, małą wagą, rozmiarem w porównaniu do kabli miedzianych czynią z nich bardzo atrakcyjną technologię, która może zastąpić kable miedziane w pętli abonenckiej. Aby zapewnić dostęp do pewnej liczby abonentów, którą można obsłużyć za pomocą jednego kabla światłowodowego, potrzeba byłoby setek dwuprzewodowych skrętek miedzianych, tak więc DLC jest technologią preferowaną dla wielu instalacji.

Standardy

Implementacja protokołu V5.2 jest zgodna ze standardem ETSI EN 300 347 (wersja 2). Zaimplementowany protokół umożliwia pracę dla obu stron połączenia LE i AN; obsługuje dostęp analogowy telefoniczny PSTN i dostęp podstawowy dla abonentów ISDN.

Aplikacje

Systemy telekomunikacyjne TELESIS obsługują:

  • Obydwie strony: sieć dostępową (AN) i centralę (LE)
  • Protokół sterowania wspólnego
  • Protokół sterowania zabezpieczeniem
  • Protokół sterowania traktami
  • Protokół sterowania portami
  • Protokół dynamicznego przydziału kanałów bazowych (BCC)
  • Wiadomości dla obsługi abonentów ISDN
  • Wiadomości dla obsługi abonentów PSTN
  • Konwersję protokołów między protokołem V5.2 LE i dowolnym innym systemem sygnalizacji obsługiwanym przez system
  • Transmisję identyfikacji strony wywołującej w kodzie FSK, zgodnym z ETSI, w kierunku od LE do AN
  • Transmisję impulsów zaliczających w kierunku od LE do AN
  • Mieszane wykorzystanie protokołów V5.2 LE i AN oraz innych systemów sygnalizacji
  • Elastyczne przypisywanie wybranych abonentów do dedykowanych AN, z pozostawieniem możliwości obsługi innych portów (abonenckich lub łączy) w zwykły sposób.

Dla interfejsu V5.2, odwzorowanie logicznej ścieżki - C na fizyczny kanał - C oznacza wykorzystanie do tego celu 16. szczeliny czasowej traktu pierwotnego, jako właściwość domyślna. Ten domyślny profil nie może być modyfikowany podczas eksploatacji interfejsu V5.2. Jeśli interfejs V5.2 obsługuje więcej niż 1 trakt E1, wówczas protokół zabezpieczenia działa na obydwu traktach równolegle, pierwotnym i wtórnym. Szczeliny czasowe 16. w pierwotnym i wtórnym trakcie są zawsze kanałami fizycznymi C. Jeśli pojawi się przełączenie wskutek zainicjowania procesu protekcji, ścieżka C jest utworzona wówczas w szczelinie 16. traktu wtórnego. Implementacja protokołu V5.2 w systemie umożliwia:

  • Przypisanie 16 traktów E1 do jednego interfejsu V5.2 (jeśli pojemność systemu na to pozwala), czyli obsłużenie przez jeden interfejs V5.2 16 traktów E1
  • Przypisanie identyfikatorów traktom
  • Przypisanie identyfikatora interfejsu
  • Przypisanie identyfikatora do logicznego kanału C
  • Ustawianie traktu pierwotnego ( domyślnie zawierającego ścieżkę - C)
  • Ustawianie traktu wtórnego

W praktyce często dostawcy usług mają wątpliwości czy zasadne jest inwestowanie w nowe centrale dla instalacji w odległych i izolowanych obszarach z niską gęstością telefoniczną. Atrakcyjną alternatywą jest instalowanie na takich obszarach jednostek wyniesionych, które mogą działać jako część już istniejących central. Takie rozwiązanie zapewnia łatwość utrzymania i eksploatacji, jak również jest efektywne pod względem ekonomicznym. Protokół V5.2 zaimplementowany w systemie umożliwia zastosowanie go jako jednostki wyniesione dowolnej centrali telefonicznej, która spełnia normy ETSI dotyczące protokołu V5.2.

Uniwersalność

Jedną z unikalnych cech systemu telekomunikacyjnego TELESIS X1 jest jego uniwersalność, bowiem w jednym systemie może istnieć protokół V5.2 LE, protokół V5.2 AN oraz inne systemy sygnalizacji, co oznacza, że:

  • Niektórzy abonenci mogą być obsługiwani poprzez sieć dostępową dedykowanej centrali miejscowej;
  • Niektóre trakty E1 mogą używać protokołu V5.2 LE, dzięki temu do systemu mogą być dołączone inne AN;
  • Niektórzy abonenci i łącza mogą być obsługiwani w sposób konwencjonalny.

Sieciowanie systemu

Sieciowanie systemu telekomunikacyjnego TELESIS X1 jest możliwe przez wykorzystanie protokołu V5.2. Należy zauważyć, że ponieważ komutacja odbywa się po stronie centrali (LE), liczba kanałów podstawowych pomiędzy LE i AN powinna być planowana ostrożnie i zgodnie ze spodziewanym ruchem telefonicznym Dla określenia docelowej jakości usługi powinna być zastosowana formuła utraty ruchu wyrażonego w erlangach. Aby to zilustrować, posłużmy się następującym obliczeniem: 60 kanałów (2 x E1) obsługiwanych przez interfejs V5.2 dysponuje ogólną pojemnością ruchową 44.75 erlangów, z prawdopodobieństwem utraty połączeń rzędu 0.005 dla przypadkowego ruchu. W konsekwencji dla systemu działającego jako AN o pojemności 250-abonentów z 60 kanałami, średni ruch na abonenta wynosi 0.2 erlanga.

Opcje

Warstwą fizyczną protokołu V5.2 w systemie telekomunikacyjnym TELESIS X1 jest interfejs E1 (ITU-T G.703). Dla każdego traktu E1 realizowane jest symetryczne zakończenie o impedancji 120 omów. Kod liniowy jest programowany i może nim być HDB3 lub AMI. Cykliczna kontrola nadmiarowości CRC4 może być dozwolona lub zabroniona. System obsługuje do 16 interfejsów V5.2 dla AN i/lub LE, każdy wykorzystujący do 16 traktów E1, przy założeniu że pojemność w odniesieniu do liczby E1 pozwala na to.