37. Mi az ISDN? Milyen szolgáltatásai vannak?
38. Mi az a bitcsõ, hálózati végzõdés? Milyen referenciapontok vannak a különféle eszközök között?
39. Mutassa be a digitális telefonközpont (PBX) mûködési elvét!
40. Milyen részekbõl áll egy ISDN interfész? Milyen keretformátumot használ?
41. Mi az ATM? Mi az alapgondolata?
42. Mutassa be a GPIB (IEC625) párhuzamos adatátvitelt!
43. Mi a mester-szolga és az adó-vevõ szerepek közötti különbség I2C busz esetén?
44. Rajzolja fel és magyarázza el az I2C busz mûködését!
45. Hogyan történik egy bit átvitele az I2C buszon?
46. Hogyan történik egy bájt átvitele az I2C buszon?
47. Mi jelzi egy átvitel kezdetét és végét az I2C buszon?
48. Magyarázza el az egyvezetékes busz mûködését!

Már többször utaltunk rá, hogy a klasszikus távbeszélõ rendszereket analóg hangátviteli célokra tervezték, és nem alkalmasak modern digitális távközlési igények kielégítésére (adat-, fax- vagy video-átvitelre). Az új digitális rendszerek elsõdleges célja az, hogy integrálja a hang- és nem hang jelû átviteli szolgáltatásokat. Elnevezésük: ISDN (Integrated Services Digital Network — integrált szolgáltatású digitális hálózat).

Kezdetben az analóg (hang-) átviteli távbeszélõrendszerek, a nyilvános kapcsolt hálózatok, a kapcsolás felépítésére szolgáló vezérlõinformációikat az ún. jelzéseket ugyanabban a 4 kHz-es csatornában vitték át, mint amelyben az emberi hangot. Ennek a megoldásnak: közös telefonvonalon vinni a hangot, a jelzéseket és modemek segítségével adatátviteli célokra is felhasználni, nyilvánvalóan sok hátránya van.

Az AT&T cég 1976-ban egy csomagkapcsoló hálózatot épített és helyezett üzembe, amely a fõ nyilvános kapcsolt hálózattól elkülönülve mûködött. Ezt a hálózatot CCIS-nek nevezték (Common Channel Interoffice Signaling - közös csatornás központi jelzésmód). 2.4 kbit/s-os sebességgel mûködött és úgy tervezték, hogy a jelzésforgalom az átvivõ-sávon kívülre kerüljön. Így az analóg összeköttetések kezelése egy különálló csomagkapcsolt hálózaton keresztül valósult meg, amelyhez a felhasználók nem férhettek hozzá.

A telefonrendszerek így valójában három különbözõ komponensbõl álltak: az analóg nyilvános kapcsolt hálózatból, amely a hangátvitelre szolgál, a CCIS hálózatból, amely a hangátviteli hálózatot vezérli, valamint a csomagkapcsoló hálózatból, amelyek az adatátviteli feladatokat végzi. Az ISDN fejlesztésekor elõször a felhasználó/ISDN interfészt határozták meg.

Következõ lépésként az akkori végközpontoknak olyan ISDN központokkal való helyettesítését kellett elvégezni, amelyek támogatják az ISDN interfészt. Végül, a jelenben az átvitelt és kapcsolóhálózatokat az integrált hálózat váltotta fel.

A legalapvetõbb szolgáltatás továbbra is a hangtovábbítás, de számos új tulajdonsággal kiegészítve. Az ISDN telefonokon több azonnali hívásfelépítésre alkalmas gombokat helyezhetünk el, amelyekkel a világ bármelyik telefonját el lehet érni. A telefonok a kicsöngés ideje alatt a hívó telefonszámát, nevét és címét is kijelezhetik. E sajátosság kifinomultabb változata szerint a telefonkészülék egy számítógéphez is hozzákapcsolódik azért, hogy egy bejövõ híváskor a hívó adatrekordja képernyõn megjeleníthetõ legyen.

További korszerû hangátviteli szolgáltatások: világméretû konferenciahívások lebonyolítása (kettõnél több partner között). A beszéd-digitalizálási technikák lehetõvé teszik a hívó számára azt is, hogy a foglalt jelzés vagy a hosszú idejû kicsöngés után üzenetet (hangposta) hagyjon. Az ISDN adatátviteli szolgáltatásai által a felhasználók ISDN termináljaikkal, ill. számítógépeikkel a világ bármelyik másik ilyen gépéhez hozzákapcsolódhatnak.

Egy másik fontos adatátviteli sajátosság az, hogy zárt felhasználói csoportok alakíthatók ki, ami magánhálózatok létrehozását teszi lehetõvé. Egy csoport tagjai csak a csoport más tagjait hívhatják, és kívülrõl sem jöhet be semmiféle hívás (csak szigorúan ellenõrzött módon). Az ISDN várhatóan széles körben elterjedõ új szolgálata a videotex, amely egy távoli adatbázis terminálon keresztüli interaktív elérését teszi lehetõvé a felhasználó számára. (Áru kiválasztása és megvásárlása telefonon keresztül.) Egy másik, várhatóan népszerûvé váló ISDN szolgáltatás a teletex, amely valójában házi és üzleti célokra átalakított elektronikus levelezési szolgálat.

Számos esetben kézzel aláírt szerzõdések, ábrák, grafikonok, fénymásolatok, illusztrációk és egyéb grafikus anyagok átvitele válhat szükségessé. Ehhez egy másik ISDN szolgálatot célszerû igénybe venni, a Csoport 4 módban mûködõ faxot, amely a képeket elektronikusan letapogatja és digitalizálja. Kialakíthatók távmérési (telemetry) vagy riasztó (alarm) szolgáltatások is ISDN szolgálat segítségével.

Az ISDN alapkoncepciója az ún. digitális bitcsõ (digital bit pipe). Ezen — a felhasználó és a szolgáltató között húzódó képzeletbeli csövön — áramlanak mindkét irányban az információt szállító bitek. A bitfolyam idõosztásos multiplexelésével a digitális bitcsõ támogathatja a bitcsõ több független csatornára való felosztását. Két alapvetõ bitcsõ szabványt fejlesztettek ki: egy kisebb adatátviteli sebességût magán célokra, és egy üzleti célokra tervezett nagyobb sebességût, amely több csatornát támogat.

A szolgáltató a felhasználói helyszínen elhelyez egy hálózati végzõdést, amelynek a neve NT1 (Network Termination 1), amelyet ezután ugyanazzal a sodrott érpárral, amellyel a felhasználó telefonja a végközponthoz volt kötve, egy ISDN központhoz köti. Az NT1 dobozán lévõ csatlakozóba egy passzív sínkábel illeszthetõ be. A kábelhez nyolc eszköz — ISDN telefonok, terminálok, riasztók, és egyéb más berendezések — csatlakoztatható.

Ténylegesen azonban az NT1 doboz hálózati adminisztráció készítésére, helyi és távolsági hurok tesztelésére, hálózatfenntartásra és teljesítményfigyelésre alkalmas elektronikát is tartalmaz. A passzív sínen lévõ összes eszköznek címezhetõnek kell lennie, azaz egyedi címmel kell rendelkeznie. Az NT1-ben lévõ sínhozzáférés vezérlõ, ha egyszerre több eszköz is sínre akar kapcsolódni, akkor a versenyhelyzetet fel tudja oldani.

Nagyobb vállalatok számára az alábbi ábrán látható konfigurációt alkalmazák. Ebben a modellben az NT1-el összekötve egy 2-es típusú hálózatvégzõdést, egy NT2-t (Network Termination 2) is találunk. A modellben az NT2-t egy digitális telefon alközpont, a PBX (Private Branch eXchange) testesíti meg, ez nyújtja a telefonok, terminálok és egyéb berendezések számára a valódi interfészt.

A vállalaton belüli telefonok a PBX-en belül zajlanak le anélkül, hogy a szolgáltató ISDN központja errõl tudomást szerezne. Egy ISDN PBX közvetlen interfészt biztosít az ISDN termináloknak és telefonoknak. Egy nem-ISDN eszköz, igy pl. RS-232-C terminál illesztése érdekében a felhasználó egy vagy több termináladaptert alkalmazhat, mely a terminál felé RS-232-C, a PBX felé ISDN interfészt mutat.

A CCITT négy referenciapontot határozott meg a különbözõ eszközök között: R, S, T, és U.

• Az U referenciapont a szolgáltatói hivatalban lévõ ISDN központ és az NT1 közötti összeköttetést jelenti. Ez jelenleg kétvezetékes sodrott érpár, de a jövõben optikai szálra cserélhetõ.
• A T referenciapont az, amit a csatlakozó az NT1-en a felhasználónak biztosít.
• Az S referenciapont az ISDN PBX és az ISDN terminálok közti interfész.
• Az R referenciapont a terminál adapterek és a nem-ISDN terminálok közötti összeköttetés.

Az R-nél nagyon sokféle interfész található. A gazdaságosság az NT1 és NT2 egy egységbe integrálását követeli. Ezeket a módosított PBX-eket NT12 eszközöknek nevezik. Az NT1 elõnye viszont az, hogy a felhasználó elõl eltakarja az elõfizetõi hurkok technológiájában esetlegesen elõforduló változásokat. Ha végül is megvalósul majd az áttérés az optikai szálakra, akkor az NT1-ek új környezetbe való illesztése sokkal egyszerûbb, mint a PBX-ek illesztése vagy esetleges kicserélése. Egy másik ellentmondás az S referenciapont körül alakulhat ki. Emiatt az egyes országokban különbözõ, egymással inkompatibilis ISDN rendszereket fedezhetünk fel.

A telefonnal kapcsolatos részben már foglalkoztunk az alközpontokkal, amit most digitális adatátviteli vonatkozásai miatt ismét sorra kerül. A PBX-ek feladata az elõfizetõi hívások kapcsolása, amely kezdetben kézzel, a késõbbiekben automatikusan, (rotary, crossbar kapcsolás) történt. A modern PBX, amelyet PABX-nek (Private Automatic Branch eXchange - automatikus kapcsolású alközpont) vagy CBX2-nek (Computerized Branch eXchange - számítógép-vezérelt alközpont) is neveznek, már egy harmadik generációs rendszer.

A PBX központi része egy áramkörkapcsoló, amelybe modulok illeszthetõk. Minden modulkártya egy adott típusú eszköz számára biztosít kapcsolódási felületetet, kimenetén mindig egy ISDN bitfolyamot elõállítva. A vezérlõegység egy általános célú számítógép. A vezérlõegység összegyûjti a hívott szám számjegyeit, majd a kapcsolót a hívó és a hívott berendezések közötti kapcsolat létrehozására utasítja. Kétféle típusú kapcsoló van. Az egyik a mátrix alakban elrendezett keresztezõdéses kapcsoló (crosspoint switch). Ennek mechanikus megfelelõje a crossbar kapcsoló. A metszéspontokban a kimenõ és bemenõ vonalakat félvezetõ-kapcsolók köthetik össze.

A másik megvalósítási forma a fenti ábrán látható idõosztásos kapcsoló (time division switch). Az idõosztásos kapcsoló az n darab bemeneti vonalat sorban egymás után letapogatja, és egy n (idõ)résbõl álló bemeneti keretet állít össze. Minden egyes rés k bitbõl áll. Az idõosztásos kapcsoló legfontosabb eleme az idõréscserélõ (time slot interchanger), amely idõréseket tartalmazó bemeneti kereteket fogad, és ugyancsak idõréseket tartalmazó kimeneti kereteket állít elõ.

Az ISDN célja, hogy a felhasználó számára egy digitális bitcsövet biztosítson, akár a T, akár az S referenciaponton keresztül. Új típusú csatlakozót definiál, aminek nyolc érintkezõje (tûje) van. Ebbõl kettõ adás és adási föld, további kettõ vétel és vételi föld számára van kijelölve. A maradék négy közül kettõ a terminálok NT1, ill. NT2 általi tápfeszültség ellátásra, míg kettõ ennek fordítottjára használatos. A szimmetrikus átviteli módnak a következtében az ISDN kábel 1km hosszú lehet és jó zajtûrõ képességgel rendelkezik. A bitcsõben több csatorna is kialakítható, amelyek közül az eddig szabványosított csatornatípusok:

 A szabványosításnak nem szándéka, hogy a digitális bitcsövön a csatornák tetszõleges kombinációja létezzen. Eddig három kombinációt szabványosítottak (1994):

1) Alapsebesség: 2B + 1D

2) Primer sebesség: 23B + 1D (U.S. és Japán) vagy 30B + 1D (Európa)

3) Hibrid: 1A + 1C

Az alapsebességû D-csatorna 16 kbit/s-os. Híváskéréseket az ezen elküldött üzenetek segítségével lehet kiadni.

Egy tipikus híváskérési üzenet kijelöli a használandó B csatornát, és megadja a hívandó ISDN telefonszámot, és esetleg egyéb opciókat ( pl. “R” hívás ) is tartalmaz. A D-csatorna további három logikai alcsatornára van felosztva: az s alcsatornára, amely jelzési célokra szolgál ( pl. hívás-felépítés ), a t alcsatornára, amelyen telemetriás eszközöket ( pl. füstérzékelõk ) használhatnak, és p alcsatornára, amely kis adatátviteli sebességen adatcsomagok átvitelére alkalmas.

A primer sebességû interfészt a T referenciapontoknál való használatra, PBX-el rendelkezõ üzleti vállalkozások számára tervezték. A 23B + 1D választás lehetõvé teszi, hogy egy ISDN keret kényelmesen illeszkedjen az AT&T T1 rendszeréhez. A 30B + 1D választás pedig a CCITT 2,048 Mbit/s-os rendszeréhez való illeszkedést teszi lehetõvé.

Az alábbi ábrán azt a fizikai rétegbeli keretformátumot láthatjuk, amely alapsebességû NT1-tõl vagy NT2-tõl a TE1 felé irányuló forgalom esetén érvényes. A keret 48 bitbõl áll, az adatbitek száma 36. A keret elküldéséhez 250 µsec szükséges, ami 144 kbit/s-os adatátviteli sebességet jelent, de ha a nem adatbiteket is számítjuk, akkor az átviteli sebesség 192 kbit/s-ra emelkedik.

Fontos tudnunk azt, hogy a felhasználói adat csupán egy nyers bitfolyam. Nincs hibaellenõrzés, nincs ellenõrzõösszeg, nincs redundancia, nincs nyugtázás és nincs újraadás sem. Ha hiba történik akkor azt a felsõbb rétegeknek kell javítania. Az ISDN semmi mást nem tesz, mint a B csatornák (és kisebb mértékben a D-csatorna) segítségével a felhasználónak nyers bitfolyamot biztosít.

Az ISDN továbbfejlesztésében nagy szerepet fog játszani, egy olyan átviteli módszer alkalmazása, amely figyelembe veszi az információforrások különbözõségét. A jelenlegi információátviteli rendszerek olyan protokollokat, adatátviteli módszereket használnak, amely az adott típusú információ átviteléhez fejlesztettek ki. Ezért más típusú információ átvitele ilyen csatornán keresztül rossz nem hatékony csatorna kihasználást okoz. (Például a telefonvonalak tervezésénél csak az emberi beszéd 4 kHz-es sávszélességét vették alapul, nem gondoltak nagysebességû adatátvitel megvalósítására.

Az alkalmazások alapvetõen kétféle digitális átvitelt igényelnek:

• állandó bitsebességet biztosítót (CBR - Constant Bit Rate), Ilyen például a digitális 64 kbit/s-os telefon, telefax,TV átvitel.
• változó bitsebességet biztosítót (VBR - Variable Bit Rate). változó sadatátviteli sebességet igényel az interaktív szöveg és képátvitel. Ilyenkor sokszor lökésszerûen egy állandó bitsebességû átvitel zajlik, amit hosszabb szünet követ. Video átvitelnél is elegendõ csak a kép teljes változásakor átvinni a képet, közben csak a változásokat.

Az ATM-et, ez utóbbi VBR típusú adatátvitelre tervezték. Ezeket a követelményeket kielégítendõ, az ATM aszinkron idõosztásos multiplex adatátvitelt használ, viszonylag kis méretû csomagokkal.

A csomagok 53 oktet (oktet=8 bit) hosszúak, ebbõl mindössze 5 oktet a fejléc és 48 oktet az információ. A fejrész tartalmazza a csomagot vivõ virtuális kapcsolat adatait. Az információs mezõ rövid, így a pufferek a kezelõ pufferek méretei kicsik lehetnek.

Az elérhetõ adatátviteli sebesség nagyobb 1 Gbit/s-nál, jellegénél fogva ISDN kommunikáció átvitelére alkalmas.

Egy bit átvitelekor a mester az eredetileg alacsony szintû vonalat 1 ? s ideig elengedi, így az magas állapotba kerül. Utána ha a mester egy 60 ? s-os tartományon belül végig nulla szintet kényszerít a vonalra, akkor ezt 0 értékû bitnek értelmezi a szolga.

Ha ezen belül (általában a felénél) 1-be váltja a vonalat, akkor 1 értékû bitet küldött. A szolga által küldött adást is a mester vezérli. Induláskor itt is a mester adja a vonalra az 1 ? s.-os magas szintet. Ezek után 1 ? s múlva figyeli a vonalat, ha a szolga legalább 15 ? s idõre magasra állítja, akkor 1 értékû bitet küldött, ha nulla szinten tartja, akkor 0 értékû bitet küld vissza.

2. fejezet: Ellenõrzõ kérdések és válaszok 1 - 12

2. fejezet: Ellenõrzõ kérdések és válaszok 13 - 24

2. fejezet: Ellenõrzõ kérdések és válaszok 25 - 36

Ábrajegyzék

Bevezetés

1.fejezet: A hálózatok célja, alkalmazása, alapfogalmak

2.fejezet: Fizikai átviteli jellemzõk és módszerek

3.fejezet: Közeg-hozzáférési módszerek

4.fejezet: Adatkapcsolati protokollok

5.fejezet: Hálózati réteg

6.fejezet: A felsõbb rétegek

7.fejezet: Lokális hálózatok

8.fejezet: A TCP/IP protokoll és az Internet

9. fejezet: Szótár

Tárgymutató