Характеристика сетей и технологий ISDN

прогнозировать, что в самом ближайшем будущем ISDN станет чем катализатором, который обеспечит стремительный рост популярное i и телекомпыотинга, - как, впрочем, и наоборот. По мере того, как ISDN становится все более реальным средством связи удаленных пользователей с сетями центральных офисов, будет происходить переориентация всей организации работы компаний в направлении создания так называемых домашних офисов.

ISDN и Internet

Такие сервисы, как WWW (World Wide Web), обеспечивают доступ абонента практически к любой интересующей его информации, предоставляют возможность "поделиться" ею с широким кругом абонентов, а также позволяют создавать постоянно действующие каналы для технической поддержки пользователей. Подобный набор услуг предполагает обмен по сети Internet самого широкого спектра сообщений, включая графику, звук, текст и цифровые данные, что, в свою очередь, предъявляет весьма жесткие требования к пропускной способности сетей. Существующие сегодня способы установления соединений по аналоговым телефонным линиям с помощью модемов не способны обеспечить требуемой производительности, за исключением выделенных каналов доступа в Internet, что как правило значительно дороже, чем коммутируемое подключение, а также накладываю! ряд ограничений на использование сервисных функций, крайне важных для организации современного бизнеса. Совершенно очевидно, что решить эту проблему может ISDN, вновь и вновь играющая роль своего рода "палочки-выручалочки". |8. С. 177)

ISDN и видеоконференции

Еще один аргумент в пользу ISDN - наиболее прямой и естественный путь к организации реальных видеоконференций. Правда, число участников

нс должно превышать четырех, однако рабочие совещания двух-трех человек можно проводить в режиме реального времени.

Факсы нового поколения

Одно из главных преимуществ использования цифровых tcxhojioi и в связи, это дополнительные услуги, которые последнее время становятся популярны среди пользователей учрежденческих мини-ЛТС. Назовем самые известные из них:

-         различные виды переадресации вызовов;

-         перехват вызова;

-         автодозвон после освобождения занятой линии;

-         предоставление     отдельного     номера     для     каждого     устройства,
подключенного к линии ISDN;

-         определение номера, с которого осуществляется входящий вызов (ЛОН);

-         запрет как входящего, гак и исходящего вызовов;

-         наведение справки во время разговора (удержание вызова);

-         конференцсвязь;

-         организация закрытой группы абонентов;

-         будильник;

-         вызов но определенному номеру;

-         идентификация   следующего  вызова  во   время   разговора  ("ожидание
вызова");

-         прямой  вызов  абонента под добавочным  номером,  минуя  оператора
мини-АТС;

-         голосовая почта;

-         соединение   с   абонентом,   звонившим   во   время   разговора   или   при
отсутствии вызываемого, т.е. после очередного поднятия трубки.

Все эти услуги интегрированы в технологию ISDN и доступны любому абоненту ISDN. Так же существует много дополнительных услуг, которые обрабатываются на уровне ISDN оборудования и не требуют поддержки со станции.

1.3. Преимущества ISDN

Прежде чем переходить к описанию общих достоинств ISDN, хочу привести несколько частных примеров. Например, многие руководи гели имеют специальную кнопку на своих телефонах, с помощью которой они могут мгновенно связаться с секретаршей (нулевое время установления связи). ISDN-телефоны обеспечивают моментальную связь с одним из нескольких наперед заданных абонентов в любой точке мира по нажатию всего одной кнопки. Нще одна возможность — отображение телефонного номера, имени и адреса звонящего на дисплее в момент звонка. В более сложном варианте, когда телефон подключен к компьютеру, монитор ПК может отображать соответствующую запись о звонящем из базы данных. В случае BRI оба В-канала могут быть объединены, например, для обеспечения более быстрого доступа к провайдеру Internet, а при поступлении входящего вызова один канал В тут же освобождается; по завершении разговора канал В автоматически подключается к передаче данных. [6. С. 192)

Общие же достоинства ISDN состоят в следующем.

Во-первых, ISDN поднимает по сравнению с модемами порог в 56 Кбит/с для скорости обмена данными между компьютерами по обычной телефонной сети. ISDN позволяет оперировать одновременно несколькими цифровыми каналами по одной телефонной проводке, и таким образом использовать  ее  для  передачи  цифрового,   а  не   аналогового  сигнала.   С

помощью протоколов объединения каналов типа BONDING или многоканального РРР базовый интерфейс обмена позволяет достичь скорое i и передачи несжатых данных в 128 кбит/с. Кроме того, задержка, т. е. время от отправки вызова до установления связи, для линий ISDN меньше в несколько раз.

Во-вторых, ранее каждому устройству была необходима отдельная телефонная линия, если они должны' были работать одновременно. Например, отдельная линия была нужна для телефона, факса, модема, моста/маршрутизатора и системы видеоконференций. В случае ISDN сигналы от нескольких источников можно комбинировать для передачи по одной линии, причем ISDN предоставляет единый интерфейс для всех источников.

В-третьих, вместо отправки вызова по основному каналу абонента в случае обычной телефонной системы ISDN посылает цифровой пакет по отдельному внешнему каналу. С одной стороны, этот сигнал никак не влияет на уже установленные соединения, с другой - установление связи происходит очень быстро. Сигнализация позволяет также определить, кто звонит, а телефонное оборудование ISDN может автоматически принимать решение, куда перенаправить звонок.

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИИ ISDN И ОЦЕНКА

ВОЗМОЖНОСТЕЙ

2.1. Интерфейсы ISDN: BRI и PRI

В ISDN-сетях используются два специфических типа интерфейсов: интерфейс базового уровня BRI (Basic Rate Interface), регламентирующий соединение ISDN-станции с абонентом, и интерфейс первичного уровня PR1 (Primary Rate Interface), обеспечивающий связь между ISDN-станциями.

Логически BRI представляет собой особым образом структурированный цифровой поток, разделенный на три канала: два информационных канала типа В с пропускной способностью 64 Кбит/с каждый и один служебный канал типа D с пропускной способностью 16 Кбит/с. Именно поэтому BRI имеет еще одно наименование - 2B+D. При использовании BRI в качестве связующего звена между ISDN-ciannnett и цифровым телефонным аппаратом по В-каналам передается оцифрованные речевые сигналы, при организации же удаленного доступа к ПК и ЛВС или выхода в Internet В-каналы используются для обмена данными. При этом по одной линии BRI могут передаваться два независимых потока сообщений -но числу В-каналов. D-канал, как уже говорилось выше, выполняет служебные функции.

В числе основных функций можно назвать следующие: передача служебной информации (сигналы вызова, маршрут звонка, номера вызываемого и вызывающего абонентов и т.д.), одновременное обслуживание нескольких В-каналов, осуществление контроля занятое i и В-каналов, присвоение каждому абоненту определенного имени (при включении данного абонента в базу данных на ISDN-станции), вывод номера

и имени звонящего абонента на экран дисплея ISDN-терминала и многое другое. Физически BRI реализуется либо в виде U-интерфейса, либо в виде S/T-интерфейса. U-интерфейс предназначен для работы с удаленными пользователями (до 4-7 километров) и представляет собой витую пару. Функционирование U-интерфейса основано на использовании дуплексного режима (full-duplex), т.е. передачи потока по линии связи в обоих направлениях одновременно. Посредством же S/T-интерфейса осуществляется разводка внутри офиса компании либо квартиры с помощью двухпарного кабеля; при этом обеспечивается параллельное подключение до восьми устройств. Для согласования U- и S/T-интерфейсов обычно используются сетевые оконечные блоки Network Terminator (NT1), т.к. изначально предполагалось, что все ISDN-устройства, телефоны и т.д. будут работать только с S/T-интерфейсом. Однако сейчас выпускаются устройства, которые могут работать напрямую с U-интерфейсом, поскольку имеют встроенный блок NT1; в этом случае необходимость в автономном блоке NT1 отпадает. ISDN-станции, в которые стекаются BRI-интерфейсы, соединяются между собой широкополосными магистралями, поддерживающими интерфейс первичного уровня PRI. [ 11. С. 231 ]

Логическое     строение     коммутируемого     соединения     ISDN     BR1 начального уровня, не зависимо от кабельного исполнения, содержит:

•           U-кабель        обычный   двухпроводный   кабель,   использующийся   для
аналоговых телефонов

•           Сетевое     окончание     —    небольшой     модуль,     необходимый     для
согласования ISDN устройств клиента.

•           ST   —   кабельная   проводка   клиента,   с   возможностью   разводки   по
розеткам.

Логически PRI построен по тому же принципу, что и BRl-интерфейс:

определенное количество В-каналов и один D-канал. Иными словами, PRI можно представить в виде формулы nB+D (23B+D в США и Японии, где действует стандарт Т-1, и 30B+D в Европе, где действует стандарт Н-1). При этом следует помнить, что D-каналы в PRI и BRI отличаются пропускной способностью: если в BRI быстродействие D-канала равно 16 Кбит/с, то в PRI - 64 Кбит/с.

Соединение межстанционного уровня или для opi анимации высокоскоростного соединения ISDN PRI выполняется либо на коаксиальном или на оптическом кабеле.

2.2.  Уровни обмена сигналами

Уровень 1

Форматы блока данных физического уровня (Уровень 1) ISDN различаются в зависимости от того, является блок данных отправляемым за пределы терминала (из терминала в сеть) или входящим в пределы терминала (из сети в терминал). Длина блоков данных равна 48 битам, из которых 36 бит представляют информацию. Биты "F" обеспечивают синхронизацию. Биты "L" регулируют среднее значение бита. Биты "И" используются для решения конфликтной ситуации, когда несколько терминалов на какой-нибудь пассивной шине претендуют на один канал. Бит "Л"" активирует усройства. Биты "S" еще не получили назначения. Биты "Bl", "B2" и "D" предназначены для данных пользователя. [11. С. 237J

Физически к одной цепи может быть подключено множество устройств пользователей ISDN. Для такой конфигурации столкновения могут быть результатом одновременной передачи двух терминалов. Поэтому ISDN предусматривает средства для определения конфликтов в канале связи. При

получении устройством NT бита D из ТЕ оно отражает этот бит эхо-сигналом обратно в соседнюю позицию Е-бита. ТЕ ожидает, что соседний Е бит должен быть тем же самым, что и бит D, который он передал в последней передаче.

Терминалы не могут передавать в D-канал до тех пор, пока они не распознают специфичное число единиц (указывающих на "отсутствие сигнала"), соответствующее заранее установленному приоритету. Если устройство ТЕ обнаруживает какой-либо бит в канале с эхо-сигналом (Е), отличающимся от его битов D, оно должно немедленно прекратить передачу.

*

Этот простой прием является гарантией того, что одновременно только один терминал может передавать свои D-сообщения. После успешной передачи D-сообщения приоритет этого терминала становится более низким, что обеспечивается путем предъявления ему требования до передачи детектировать большее число последовательных единиц. Приоритет у терминалов может не повыситься до тех пор, пока все другие устройства на этой линии не получат возможность отправить D-сообщение. Телефонные связи имеют более высокий приоритет, чем все другие службы, а информация обмена сигналами имеет более высокий приоритет, чем несигнализирующая информация.

Уровень 2

Уровнем 2 протокола обмена сигналами ISDN является Link Access Procedure, D channel (Процедура доступа к каналу связи, D-канал), известная также как EAPD. EAPD аналогична "Управлению каналом передачи данных высокого уровня" (I1DEC) и "Процедуре доступа к каналу связи, сбалансированной" (LAPB). Как видно из раскрытия его акронима, EAPD используется в D-канале для того, чтобы обеспечить поток и соответствующий прием управляющей и сигнализирующей информации. 11 1.

Уровень 3

Для передачи сигналов ISDN используются две спецификации Уровня 3: ССПТ 1.450 (известная также как ССПТ Q.930) и ССПТ 1.451 (известная также как SSITT Q.931). Вместе оба этих протокола обеспечивают соединения пользователь-пользователь, соединения с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов. В них определены разнообразные сообщения по организации и завершению обращения, информационные и смешанные сообщения, в том числе SETUP (УСТАНОВКА), CONNECT (ПОДКЛЮЧАТЬ), RELEASE (ОТКЛЮЧЕНИЕ), USER INFORMATION (ИНФОРМАЦИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ), CANCEL (ОТМЕНА), STATUS (СОСТОЯНИЕ:) и DISCONNECT (РАЗ'ЕДИНЯТЬ). Эти сообщения функционально схожи с сообщениями, которые обеспечиваем протокол Х.25.

2.3. Компоненты ISDN

Согласно принятому Госкомсвязи РФ определению, средства связи для подключения к станциям с услугами ISDN (Далее для краткости будем называть их средствами связи подключения к ISDN) подразделяются на терминальное оборудование, терминальные адаптеры и средства доступа.

Терминальное оборудование

В соответствии со стандартами ETSI к терминальному оборудованию (terminal equipment — ТЕ) относятся цифровые речевые терминалы ISDN, реализующие услуги телефонии в полосах 3,1 и 7 кГц, видеотерминалы, системы видеоконференц-связи, многофункциональные терминалы ISDN, телефаксы 4-й группы, терминалы телетекста. Кроме этого терминальною оборудования, эталонная схема подключения к ISDN предусматриваем также

использование в качестве терминалов ISDN учрежденческо-производственных АТС (УПАТС).