С интегральным обслуживанием

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 22Следующая ⇒

Важным этапом эволюционного развития цифровой автоматической телефонии послужили исследования в области создания и строительства цифровых сетей с интегральным обслуживанием. Сеть с интегральным обслуживанием ISDN (Integrated Services Digital Network) должна была предоставлять своим абонентам не только возможность обмена речевыми сообщениями, но и поддерживать для абонентов разнообразные услуги прикладного уровня. Основным режимом коммутации в ISDN является режим коммутации каналов, данные обрабатываются в цифровой форме и цифровой поток должен направляться в абонентское оконечное устройство для дальнейшего преобразования в аналоговую форму.

В 1980 году появился стандарт G.705, в котором излагались общие идеи сети ISDN. Техническая сложность пользовательского интерфейса, отсутствие единых стан­дартов на многие жизненно важные функции, а также необходимость крупных капиталовложений для переоборудования телефонных АТС и каналов связи привели к тому, что «инкубационный период» затянулся на многие годы. Раньше других в национальном масштабе эти сети заработали в та­ких странах, как Германия и Франция. Планы развертывания сетей ISDN в этих странах практически прекращены из-за ряда факторов, основными из которых являются:

низкая эффективность использования предоставляемого абоненту основного доступа 2В+D на скорости 144 кбит/с в сочетании с высоким уровнем тарифов;

невозможность объединения локальных вычислительных сетей и передачи движущихся объектов с высокой разрешающей способностью;

низкие скорости передач цифровой информации и трудности реализации прогрессивных способов совместной передачи речи, данных и видео.

На современном этапе развития телефонных сетей связи в России возможности ISDN имеют важное практическое значение по двум причинам:

широко внедрены системы коммутации типа EWSD, особенностью которых является глубокая проработка вопросов организации ISDN – доступа;

простота реализации услуги (телефон плюс передача данных) на базе основного доступа, в котором один канал со скоростью 64 кбит/с используется для передачи речи, а другой аналогичный канал – для передачи данных. Такая услуга может иметь популярность у абонентов квартирного сектора;

основные положения и понятия ISDN нашли свое отражение в последних разработках протоколов сигнализации, например, в системе EDSS1, которая широко используется в корпоративных сетях связи.

Архитектура сети ISDN предусматривает несколько транспортных видов служб: некоммутируемые средства (выделенные цифровые каналы); коммутируемая телефонная сеть общего пользования; сеть передачи данных с коммутацией каналов; сеть передачи данных с коммутацией пакетов; сеть передачи данных с трансляцией кадров (режим frame relay); средства контроля и управления работой сети. Транспортные службы сетей ISDN покрывают очень широкий спектр услуг, большое внимание уделено средствам контроля сети, которые позволяют маршрутизировать вызовы для установления соединения с абонен­том сети, а также осуществлять мониторинг и управление сетью. Управляемость сети обеспечивается интеллектуальностью коммутаторов и конечных узлов сети, поддерживающих стек протоколов, в том числе и специальных протоколов управ­ления.

На рис.3.1 представлена сигнализация сети ISDN. Наряду с системой сигнализации по общему каналу №7 (SS7), широко используется система сигнализации DSS1, которая является европейским стандартом для подключения оборудования пользователя, и была известна ранее как протокол передачи по каналу D.

Особенностью системы сигнализации DSS1 является возможность организации двунаправленного пучка каналов между цифровой учрежденческо-производственной автоматической телефонной станцией (УПАТС, или в англоязычном варианте РАВХ) и районной АТС, что позволяет:

повысить пропускную способность этого пучка по сравнению с разделенными исходящими и входящими пучками каналов;

снизить процент отказов по вызовам; 

не вести статистику исходящих и входящих вызовов.

Рисунок 3.1 - Сигнализация в ISDN

Базовая скорость сети ISDN - 64 кбит/с. Эта скорость ориентируется на метод кодирования голоса импульсно – кодовую модуляцию (ИКМ). Сеть с коммутацией пакетов, работающая в составе ISDN, выполняет служебные функции - с помощью этой сети передаются сообщения протокола сигнализа­ции. Основная информация, то есть речевая информация, по-прежнему передается с помощью сети с коммутацией каналов. Логика такого разделения функций учитывает, что сообщения о вызове абонентов образуют пульсирующий тра­фик, который может более эффективно передаваться по сети с коммутацией пакетов.

Рассмотрим принципы предоставления пользователю стан­дартного интерфейса ISDN, с помощью которого пользователь может запрашивать у сети разнообразные услуги. Этот интерфейс образуется между двумя типами оборудования, устанавливаемого в помещении пользователя (Customer Premises Equipment, CPE):

терминальным оборудованием пользователя ТЕ (компьютер с соответствующим адаптером, маршрутизатор, телефонный аппарат);

сетевым окончанием NT, которое представляет собой устройство, завершающее канал связи с ближайшим коммутатором ISDN.

Пользовательский интерфейс основан на каналах трех типов:

В — со скоростью передачи данных 64 кбит/с;

D — со скоростью передачи данных 16 или 64 кбит/с;

Н — со скоростью 384 кбит/с (Н0), 1536 кбит/с (Н11) или 1920 кбит/с (HI2).

Каналы типа В могут соединять пользователей с помощью техники ком­мутации каналов друг с другом, а также образовывать так называемые полупо­стоянные (semi permanent) соединения, которые эквивалентны соединениям служ­бы выделенных каналов. Канал типа В может также подключать пользователя к коммутатору сети Х.25.

Каналы В   обеспечивают передачу пользовательских данных со скоростью 64 кбит/с (оцифрованно­го голоса, компьютерных данных или смеси голоса и данных) и с более низкими скоростями, чем 64 кбит/с (данные телеметрии). Разделение данных выполняется с помощью техники временного мультиплексирования TDM. При необходимости, разделением канала В на подканалы занимается пользовательское оборудование.

Сеть ISDN всегда коммутирует каналы типа В целиком.

Канал типа D является каналом доступа к служебной сети с коммутацией пакетов, передающей сигнальную информацию. Передача адресной информации, на ос­нове которой осуществляется коммутация каналов типа В, является основной функцией канала D. Другая его функция - поддержание услуг низкоскоростной сети с коммутацией пакетов для пользовательских данных. Эта услуга выполняется сетью в то время, когда каналы типа D свободны от выполнения основной функции.

Каналы типа Н предоставляют пользователям возможности высокоскоростной передачи данных. На них могут работать службы высокоскоростной передачи факсов, видеоинформации, качественного воспроизведения звука.

Сеть ISDN поддерживает два типа пользовательского интерфейса (см. рис.3.2) - начальный (Basic Rate Interface, BRI) и основной (Prime Rate Interface, PRI).

Начальный интерфейс BRI предоставляет пользователю два канала по 64 кбит/с для передачи данных (каналы типа В) и один канал с пропускной способностью 16 кбит/с для передачи управляющей информации (канал типа D). Все каналы работают в полнодуплексном режиме. Суммарная скорость интер­фейса BRI для пользовательских данных составляет 144 кбит/с по каждому на­правлению, а с учетом служебной информации — 192 кбит/с. 

Данные по интерфейсу BRI передаются кадрами, состоящими из 48 бит. Кроме информационных битов данных кадр содержит служебные биты для синхронизации кадров, а также обеспечения нулевой постоянной составляющей электрического сигнала. Интерфейс BRI может поддерживать не только схему 2B+D, но и B+D и про­сто D (когда пользователь направляет в сеть только пакеты данных). Начальный интерфейс стандартизован в Рекомендации I.430.

Основной интерфейс PRI (Рекомендация МСЭ I.431) предназначен для пользователей с повышенными тре­бованиями к пропускной способности сети. Интерфейс PRI поддерживает либо схему 30B+D, либо схему 23B+D. В обеих схемах канал D обеспечивает скорость 64 кбит/с. Первичный доступ ISDN-PRI относится к классу сигнализации по общему каналу, что означает – процесс телефонного соединения/разъединения сопровождается информационным потоком в сигнальном тайм-слоте (D-channel). В кадре СЕРТ1 (2048 kbps) – Европа, для этого используется 16-й тайм-слот (временной канал), в кадре Т1 (1544 kbps) – Япония и США, используется 24-й тайм-слот. Для передачи информации по D-каналу используется пакетный протокол LAPD.

Технология ISDN разрабатывалась как основа всемирной телекоммуникацион­ной сети. Поэтому при разработке схемы адресации узлов ISDN необходимо было, во-первых, сделать эту схему достаточно емкой для всемирной адресации, а во-вторых, совместимой со схема­ми адресации других сетей, чтобы абоненты этих сетей, в случае соединения сво­их сетей через сеть ISDN, могли бы пользоваться привычными форматами адре­сов.

б) Первичный доступ   ISDN-PRI

Рис.1.4. Типы линий доступа ISDN

Разработчики стека протоколов для сетей пакетной коммутации  TCP/IP пошли по пути введения собственной системы адресации, независимой от систем адресации объединяемых сетей, а разработчи­ки технологии ISDN пошли по другому пути — они решили добиться использо­вания в адресе ISDN адресов объединяемых сетей. Основное назначение ISDN — передача телефонного трафика. Поэтому за осно­ву адреса ISDN был взят формат международного телефонного плана номеров, описанный в стандарте ITU-T E.I63. Этот формат был расширен для поддержки большего числа абонентов и для использования в нем адресов других сетей, например Х.25. Стандарт адресации в сетях ISDN получил номер Е.164.

Формат Е.I63 предусматривает до 12 десятичных цифр в номере, а формат адре­са ISDN в стандарте Е.164 расширен до 55 десятичных цифр. В сетях ISDN различают номер абонента и адрес абонента. Номер абонента соответствует точ­ке Т подключения всего пользовательского оборудования к сети. Например, вся офисная АТС может идентифицироваться одним номером ISDN. Номер ISDN состоит из 15 десятичных цифр и делится, как и телефонный номер по стандарту Е.163, на поле «Код страны» (от 1 до 3 цифр), поле «Код города» и поле «Номер абонента».

Адрес ISDN включает номер плюс до 40 цифр подадреса, который используется для нумерации терминальных устройств за пользовательским ин­терфейсом, то есть подключенных к точке S. Если на предприятии име­ется офисная АТС, то ей, например, можно присвоить номер 7-095-640-20-00, а для вызова абонента, имеющего подадрес 134, внешний абонент должен набрать номер 7-095-640-20-00-134.

Имеется способ вызова абонентов из других сетей путем указания в адресе ISDN двух адресов: адреса ISDN пограничного устройства, например, соединяюще­го сеть ISDN с сетью Х.25, и адреса узла в сети Х.25. Адреса должны разделяться специальным разделителем. Два адреса используются в два этапа — сначала сеть ISDN устанавливает соединение типа коммутируемого канала с пограничным уст­ройством, присоединенным к сети ISDN, а затем передает ему вторую часть адреса, чтобы это устройство осуществило соединение с требуемым абонентом.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности