واجهة المستخدم

تُعد واجهة U أو نقطة مرجع U واجهة معدل أساسي (BRI) في الحلقة المحلية لشبكة الخدمات الرقمية المتكاملة (ISDN)، حيث تربط مُنهي الشبكة (NT1/2) في مقر العميل بإنهاء الخط (LT) في المقسم المحلي للمزود ، أي أنها توفر الاتصال من المشترك إلى المكتب المركزي. [ 1 ]

على عكس واجهات ISDN S/T، لم يتم تعريف واجهة U كهربائياً في الأصل بواسطة مواصفات ISDN الصادرة عن الاتحاد الدولي للاتصالات، ولكن تم ترك الأمر لمشغلي الشبكات لتنفيذها، على الرغم من أن الاتحاد الدولي للاتصالات قد أصدر التوصيات G.960 و G.961 لإضفاء الطابع الرسمي على المعايير المعتمدة في الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي. [ 2 ]

في الولايات المتحدة، تُعرَّف واجهة U في الأصل بموجب مواصفات ANSI T1.601 على أنها وصلة ثنائية الأسلاك باستخدام ترميز الخط 2B1Q. [ 3 ] وهي أقل حساسية للمسافة من واجهتي S أو T ، ويمكنها العمل على مسافات تصل إلى 18000 قدم. [ 4 ] عادةً لا تتصل واجهة U بمعدات طرفية (التي تحتوي عادةً على واجهة S/T) بل تتصل بـ NT1 أو NT2 (مُنهي الشبكة من النوع 1 أو 2).

جهاز NT1 هو جهاز منفصل يحول واجهة U إلى واجهة S/T، والتي يتم توصيلها بعد ذلك بمعدات طرفية (TE) مزودة بواجهة S/T. مع ذلك، تتضمن بعض أجهزة TE جهاز NT1 مدمجًا، وبالتالي تحتوي على واجهة U مباشرة مناسبة للتوصيل المباشر بالحلقة. [ 5 ]

جهاز NT2 هو جهاز تحويل محلي أكثر تطوراً مثل جهاز PBX، والذي قد يقوم بتحويل الإشارة إلى تنسيق مختلف أو تسليمها كإشارة/جهاز إلى المعدات الطرفية. [ 6 ]

في أمريكا، يُعدّ جهاز NT1 من معدات مقر العميل (CPE) التي يشتريها المستخدم ويتولى صيانتها، مما يجعل واجهة U واجهة مستخدم-شبكة (UNI). [ 2 ] ويُحدد المعيار الأمريكي ANSI T1.601. [ 7 ] [ 2 ]

في أوروبا، يتبع جهاز NT1 لمشغل الشبكة، لذا لا يملك المستخدم وصولاً مباشراً إلى واجهة U. [ 2 ] وقد حدد المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات (ETSI) النسخة الأوروبية في التوصية ETR 080. [ 8 ] [ 2 ] وأصدر الاتحاد الدولي للاتصالات ( ITU -T) التوصيتين G.960 وG.961 بنطاق عالمي، تشملان النسختين الأوروبية والأمريكية من واجهة U.

واجهة منطقية

مثل جميع واجهات معدل ISDN الأساسية الأخرى، تحمل واجهة U قناتين B (حاملة) بسرعة 64  كيلوبت/ثانية وقناة D (بيانات) واحدة بسرعة 16  كيلوبت/ثانية للحصول على معدل بت إجمالي يبلغ 144  كيلوبت/ثانية (2B+D).

إرسال مزدوج

في حين أن واجهة رباعية الأسلاك، مثل واجهتي ISDN S و T ، توفر زوجًا واحدًا من الأسلاك لكل اتجاه من اتجاهات الإرسال، فإن واجهة ثنائية الأسلاك تتطلب تنفيذ كلا الاتجاهين على زوج واحد من الأسلاك. ولتحقيق هذه الغاية، توصي ITU-T G.961 بتقنيتين للإرسال ثنائي الاتجاه لواجهة ISDN U، ويجب استخدام إحداهما: إلغاء الصدى (ECH) وضغط الوقت المتعدد (TCM). [ 9 ]

إلغاء الصدى (ECH)

عندما يُرسل جهاز الإرسال إشارةً إلى زوج الأسلاك، تنعكس أجزاء من الإشارة نتيجةً لعدم توازن الدائرة الهجينة وانقطاعات المعاوقة على الخط. [ 9 ] تعود هذه الانعكاسات إلى جهاز الإرسال على شكل صدى، ولا يمكن تمييزها عن الإشارة المرسلة من الطرف البعيد. في نظام إلغاء الصدى (ECH)، يُحاكي جهاز الإرسال محليًا الصدى الذي يتوقع استقباله، ثم يطرحه من الإشارة المستقبلة. [ 9 ]

تقنية ضغط الوقت المتعدد (TCM)

تُعالج طريقة الإرسال والاستقبال المتزامن بتقنية ضغط الوقت (TCM)، والمعروفة أيضًا باسم "وضع الإرسال المتتابع"، مشكلة الصدى بشكل غير مباشر. [ 9 ] يتم تشغيل الخط بمعدل لا يقل عن ضعف معدل الإشارة، ويتناوب طرفا الخط على الإرسال، وفقًا لأسلوب الإرسال والاستقبال المتزامن بتقسيم الوقت . [ 9 ]

أنظمة الخطوط

تحدد توصية ITU-T G.961 أربعة أنظمة خطوط لواجهة ISDN U: MMS43 و 2B1Q وTCM وSU32. [ 9 ] تستخدم جميع أنظمة الخطوط، باستثناء TCM، خاصية إلغاء الصدى للتشغيل ثنائي الاتجاه. [ 9 ] يحدد المعيار الأمريكي ANSI T1.601 نظام الخطوط 2B1Q، بينما توصي التوصية الأوروبية ETSI TR 080 بنظامي 2B1Q وMMS43. [ 2 ]

MMMS43 (4B3T)

نظام MMS43 (رمز حالة المراقبة المعدل) الذي يحوّل 4 بتات إلى 3 رموز ثلاثية، ويُعرف أيضًا باسم 4B3T (أربعة ثنائيات، ثلاثة ثلاثيات)، هو نظام خطوط يُستخدم في أوروبا ومناطق أخرى من العالم. يُعدّ 4B3T " رمزًا كتليًا " يستخدم حالات العودة إلى الصفر على الخط. يحوّل 4B3T كل مجموعة من 4 بتات بيانات إلى 3 حالات إشارة خطية "ثلاثية" (3 رموز). تتيح تقنيات إلغاء الصدى التشغيل ثنائي الاتجاه الكامل على الخط.

تم تعريف MMS43 في الملحق الأول من G.961، [ 9 ] والملحق ب من ETR 080، [ 8 ] ومعايير وطنية أخرى، مثل معيار 1TR220 الألماني. ويمكن إرسال 4B3T بشكل موثوق حتى4.2  كمكابل 0.4  مم أو حتى8.2  كمكابل 0.6  مم . يتم تقديم مقاومة إنهاء داخلية تبلغ 150 أوم للخط عند كل طرف من طرفي واجهة U.

يتم تحويل إطار بيانات مدته 1  مللي ثانية، يحمل 144  بت من بيانات 2B+D، إلى 108 رموز ثلاثية. [ 9 ] تُشفر هذه الرموز باستخدام رموز تشفير مختلفة لاتجاهي الإرسال، وذلك لتقليل الارتباط بين الإشارة المرسلة والمستقبلة. [ 9 ] يُضاف إلى هذا الإطار ديباجة مكونة من 11 رمزًا ورمز من قناة CL ، مما ينتج عنه إطار بحجم 120 رمزًا ثلاثيًا ومعدل رموز يبلغ 120 كيلوبود . [ 9 ] تُستخدم قناة CL لطلب تفعيل أو تعطيل حلقة التغذية الراجعة في كل من NT1 ومُجدد الخط. [ 9 ] 

في ترميز 4B3T، تُعرض ثلاث حالات على الخط: نبضة موجبة (+)، نبضة سالبة (-)، أو حالة صفرية (بدون نبضة: 0). ويُشابه هذا الترميز ترميز B8ZS أو HDB3 في أنظمة T1/E1، مع وجود زيادة فعلية في معدل نقل المعلومات من خلال ترميز 16 حالة ثنائية ممكنة ( 2⁴ = 2⁴) إلى واحدة من 27 حالة ثلاثية (3⁳ = 3⁴). وتُستخدم هذه الزيادة في التكرار لتوليد إشارة انحياز تيار مستمر صفري. [ 9 ]

من متطلبات نقل البيانات عبر الخطوط عدم وجود تراكم للتيار المستمر على الخط، لذا تتم مراقبة تراكم التيار المستمر واختيار كلمات التشفير وفقًا لذلك. من بين كلمات المعلومات الثنائية الست عشرة، تُربط بعضها دائمًا بكلمة تشفير ثلاثية خالية من مُركّبة التيار المستمر، بينما يمكن ربط البعض الآخر بإحدى كلمتي تشفير، إحداهما بمُركّبة تيار مستمر موجبة والأخرى بمُركّبة تيار مستمر سالبة. [ 9 ] في الحالة الأخيرة، يختار المُرسِل ما إذا كان سيرسل كلمة التشفير ذات مُركّبة التيار المستمر السالبة أو الموجبة بناءً على إزاحة التيار المستمر المتراكمة. [ 9 ]

2B1Q

يُعدّ ترميز 2B1Q المعيار المُستخدم في أمريكا الشمالية وإيطاليا وسويسرا. ويعني 2B1Q دمج بتّين لتكوين حالة خط رباعية واحدة ( رمزها 2B1Q ). يجمع 2B1Q بتّين في كل مرة ليتم تمثيلهما بأحد مستويات الإشارة الأربعة على الخط. وتتيح تقنيات إلغاء الصدى التشغيل ثنائي الاتجاه الكامل على الخط.

تم تعريف ترميز 2B1Q في الملحق الثاني من G.961، [ 9 ] و ANSI T1.601، [ 7 ] والملحق أ من ETR 080. [ 8 ] ويمكنه العمل على مسافات تصل إلى حوالي 18000 قدم ((5.5  كم ) مع فقد يصل إلى 42 ديسيبل . يتم تقديم مقاومة إنهاء داخلية تبلغ 135 أوم للخط عند كل طرف من طرفي واجهة U.

 يتم تحويل إطار مدته 1.5 مللي ثانية يحمل 216 بتًا مشوشًا من بيانات 2B+D إلى 108 رموز رباعية. [ 9 ] يُضاف إلى هذا الإطار ديباجة من 9 رموز و3 رموز من قناة CL ، مما ينتج عنه إطار بحجم 120 رمزًا رباعيًا ومعدل رموز 80  كيلوبود. [ 9 ] تُستخدم قناة CL للاتصال بين LT وNT1، وفحص التكرار الدوري (CRC) ذي 12 بت، ووظائف أخرى متنوعة في الطبقة الفيزيائية. [ 9 ] يغطي فحص التكرار الدوري إطارًا متعددًا واحدًا مدته 12 مللي ثانية (8 إطارات × 1.5 مللي ثانية). [ 9 ]  

TCM / AMI

يستخدم نظام خطوط TCM / AMI ISDN، والذي يشار إليه أيضًا باسم TCM-ISDN، من قبل شركة نيبون للتلغراف والهاتف في خدمة "INS-Net 64". [ 10 ]

يحدد الملحق الثالث من G.961 نظام خطوط يعتمد على طريقة الإرسال والاستقبال المتزامن بتقنية ضغط الوقت (TCM) ورمز خط انعكاس العلامة البديل (AMI). [ 9 ] يربط رمز خط AMI بتًا واحدًا من بتات الإدخال برمز ثلاثي. [ 9 ] وكما هو الحال في MMS43، يمكن أن يكون الرمز الثلاثي جهدًا موجبًا (+) أو صفرًا (0) أو سالبًا (-). [ 9 ] يُمثَّل البت 0 بجهد صفري، بينما يُمثَّل البت 1 بالتناوب بجهد موجب وسالب، مما ينتج عنه إشارة خالية من انحياز التيار المستمر. [ 9 ] في  فترة زمنية قدرها 2.5 مللي ثانية، يمكن لكل طرف إرسال  إطار مدته 1.178 مللي ثانية يمثل 360  بتًا من بيانات 2B+D. [ 9 ] تُضاف إلى بيانات 2B+D ديباجة من 8 بتات، و8 بتات من قناة CL ، بالإضافة إلى بت التكافؤ  ، مما ينتج عنه حجم إطار يبلغ 377 بتًا ومعدل نقل بيانات يبلغ 320  كيلوبود. [ 9 ] تُستخدم قناة CL للتشغيل والصيانة، بالإضافة إلى إرسال رمز التحقق من التكرار الدوري (CRC) من 12 بتًا يغطي 4 إطارات . [ 9 ]

SU32

يُحدد الملحق الرابع من G.961 نظام خطوط يعتمد على إلغاء الصدى ورمز خط بديل 3B2T (SU32)، والذي يُحوّل ثلاثة بتات إلى رمزين ثلاثيين. [ 9 ] وكما هو الحال في MMS43 وAMI، يمكن أن يكون الرمز الثلاثي جهدًا موجبًا (+) أو صفرًا (0) أو سالبًا (-). [ 9 ] ينتج عن التحويل من 2 ^3 = 8 إلى 3 ^2 = 9 رمزًا واحدًا غير مستخدم. [ 9 ] عندما تتطابق كلمتان متتاليتان من معلومات الإدخال (الثنائية)، يتم استبدال كلمة الرمز (الثلاثية) بكلمة الرمز غير المستخدمة. [ 9 ] يتم تحويل إطار مدته 0.75  مللي ثانية يحمل 108 بتات من بيانات 2B+D إلى 72 رمزًا ثلاثيًا. [ 9 ] يُضاف إلى هذا الإطار ديباجة من 6 رموز، ورمز CRC واحد، ورمزان من قناة CL، مما ينتج عنه حجم إطار يبلغ 81 رمزًا ثلاثيًا ومعدل رموز يبلغ 108 كيلوبود . [  9 ] تُستخدم قناة CL لوظائف الإشراف والصيانة بين LT وNT1. [ 9 ] يغطي رمز CRC ذو 15 بت 16 إطارًا. [ 9 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. تتضمن هذه المقالة موادًا من الملكية العامة من المعيار الفيدرالي 1037C . إدارة الخدمات العامة . مؤرشفة من الأصل بتاريخ 22-01-2022.المجال العام 
  2. 1 2 3 4 5 6 بيرد، نيك (1997). "القسم 4.5: معايير واجهة U" . حلقة مشترك ISDN . لندن: تشابمان وهول. ISBN 9780412497308.
  3. كيسلر، غاري سي. (1997). ISDN : المفاهيم والمرافق والخدمات . أرشيف الإنترنت. نيويورك : ماكجرو هيل. ص 98. ISBN    978-0-07-034249-1.
  4. كيسلر، غاري سي. (1997). ISDN : المفاهيم والمرافق والخدمات . أرشيف الإنترنت. نيويورك : ماكجرو هيل. ص 104. ISBN    978-0-07-034249-1.
  5. كيسلر، غاري سي. (1997). شبكة الخدمات الرقمية المتكاملة (ISDN ): المفاهيم والمرافق والخدمات . أرشيف الإنترنت. نيويورك : ماكجرو هيل. ص 312. ISBN    978-0-07-034249-1.
  6. كيسلر، غاري سي. (1997). ISDN : المفاهيم والمرافق والخدمات . أرشيف الإنترنت. نيويورك : ماكجرو هيل. ص 300. ISBN    978-0-07-034249-1.
  7. 1 2 "ETR 080: نظام الإرسال الرقمي على الخطوط المحلية المعدنية" (ملف PDF) . المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات. نوفمبر 1996. مؤرشف (ملف PDF) من الأصل بتاريخ 2022-10-09 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-01-17 .
  8. 1 2 3 "T1E1.4/98-004R2 مسودة ANSI T1.601-1998: واجهة الوصول الأساسية لشبكة الخدمات الرقمية المتكاملة (ISDN) للاستخدام على الحلقات المعدنية للتطبيقات على جانب الشبكة من NT (مواصفات الطبقة 1)" (ملف PDF) . ANSI. 1998. مؤرشف (PDF) من الأصل بتاريخ 2022-10-09 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2014-01-17 .
  9. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 "G.961: نظام الإرسال الرقمي على الخطوط المحلية المعدنية للوصول إلى معدل ISDN الأساسي" . الاتحاد الدولي للاتصالات - تقييس الاتصالات. مارس 1993. تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 يناير 2014 .
  10. إينوي، أ. (أغسطس 1992). "التطبيق في اليابان (ISDN)". مجلة IEEE للاتصالات . 30 (8). IEEE: 54-57 . Bibcode : 1992IComM..30h..54I . doi : 10.1109/35.149619 .

للمزيد من القراءة

  • ليشلايدر، جيه دبليو (1989). "رموز الخطوط لخطوط المشترك الرقمي (الوصول الأساسي لشبكة الخدمات الرقمية المتكاملة)". مجلة IEEE للاتصالات . 27 (9): 25-32 . رمز Bibcode : 1989IComM..27i..25L . doi : 10.1109/35.35509 . ISSN 0163-6804 .