Файл: Назначение вычислительных сетей. Основные определения и термины.doc

установке цифровых эхоподавителей на обоих концах линии;

прокладке высококачественного телефонного кабеля;

применении усилителей ISDN-сигнала.

В результате абонентская линия сможет передавать, например, два телефонных разговора вместо одного.

Каналы ISDN

В традиционной телефонной сети пользователь связывается с центральным коммутатором (АТС) через абонентскую линию. Местная абонентская линия состоит из одного аналогового канала, применяемого для передачи в сеть сигналов (например, при наборе телефонного номера) и информации (разговора, звука, видео или двоичных данных). В ISDN местная абонентская линия передает только цифровые данные, хотя она может быть любого типа, который доступен в современной коммуникационной среде. Местная линия ISDN связывает с установленной у пользователя аппаратурой ISDN местную коммуникационную компанию (LE - local exchange ) - эквивалент АТС в ISDN. Абонентская линия ISDN состоит из отдельных логических каналов, которые можно комбинировать для предоставления пользователю интерфейса с ISDN. Эти логические каналы разделяются на три базовых типа. При передаче в местной абонентской линии каждому каналу отводится свой квант времени. Для этого используется процесс мультиплексирования с разделением (квантованием) по времени (TDM), описанный в предыдущей главе. Кроме того, каналам ISDN присваивается категория согласно их использованию (передача сигналов или передача данных) и стандартной скорости передачи данных для канала конкретного типа. Для объединения в сети ISDN различных видов трафика используется технология TDM (англ. Time Division Multiplexing, временно́е разделение). Для каждого типа данных выделяется отдельная полоса, называющаяся элементарным каналом (или стандартным каналом). Для этой полосы гарантируется фиксированная, согласованная доля полосы пропускания. Выделение полосы происходит после подачи сигнала CALL по отдельному каналу, называющемуся каналом внеканальной сигнализации.

В стандартах ISDN определяются базовые типы каналов, из которых формируются различные пользовательские интерфейсы.

Тип	Полоса	Описание
A	—	Аналоговая телефонная линия, 4кГц.
B	64 кб/с	передача данных или 1 телефонная линия (1 поток оцифрованного звука)
C	8/16 кб/с	передача данных
D	16/64 кб/с	Канал внеканальной сигнализации (управление другими каналами)
E	64 кб/с	Внутренняя сигнализация ISDN
H0	384 кб/с	передача данных
H20	1472 кб/с	передача данных
H21	1536 кб/с	передача данных
H22	1920 кб/с	передача данных

---

Передача в D-каналах

D-каналы используются в основном для передачи сигналов между пользователем ISDN и самой сетью ISDN. В различных пользовательских устройствах ISDN (телефонах, факсимильных аппаратах и компьютерах) применяются разные способы соединения с ISDN, но все они работают с помощью общего протокола передачи и приема сигналов из сети, используя для коммуникаций D-канал. В каждый момент времени передача сигналов данных не занимает всей полосы частот, предусмотренной для D-канала. Следовательно, при доступной полосе частот возможно вторичное использование этого капала. Такой метод применяется достаточно редко, однако дополнительная полоса частот полезна для передачи в сетях с коммутацией пакетов, например в сетях IP (Internet Protocol - с протоколом Интернета) или Х.25. В зависимости от типа предоставляемого пользователю интерфейса D-канал может иметь скорость передачи данных 16 или 64 Кбит/с.

В-канал

В-канал ISDN, иногда называемый каналом-носителем или информационным каналом, используется для передачи информации, необходимой службам ISDN. Это означает, что В-канал применяется для обмена такой пользовательской информацией, как оцифрованная речь, звук, видео и двоичные данные, и допускает мультиплексирование для передачи любой комбинации разных типов данных. Ограничением является лишь пропускная способность канала. В-канал - основной пользовательский канал передачи данных, описываемый в стандартах ISDN. Для него была определена скорость передачи данных 64 Кбит/с, соответствующая полосе частот, которая необходима для эффективного обмена оцифрованной речью за установленное этими стандартами время. В-каналы обслуживают соединения с коммутацией каналов, коммутацией пакетов или полупостоянные соединения (эквивалент выделенной линии в ISDN )

Н-канал

Некоторые пользовательские приложения требуют большей пропускной способности, и полосы пропускания В-канала им не хватает. Стандартные конфигурации полосы пропускания, получившие название Н-каналов, предлагают более высокие скорости передачи. Для таких приложений, как видео-конференции, необходима высокоскоростная передача данных и мультиплексирование большого числа каналов с низкой скоростью передачи (что в сумме требует более 64 Кбит/с). Конфигурации Н-каналов обеспечивают такую пропускную способность. Канал Н0 является логической группой (или ее эквивалентом) из шести В-каналов с общей скоростью передачи данных 384 Кбит/с. Канал HI состоит из всех доступных каналов H0 в одном пользовательском интерфейсе, в котором задействована линия Т1 (23 В-канала с общей скоростью 1472 Кбит/с плюс D-канал 64 Кбит/с). Канал H2 эквивалентен четырем каналам Н0 и имеет совокупную пропускную способность 1536 Мбит/с.

---

Широкополосная ISDN (B- ISDN)

D-, В- и Н-каналы определены в первых стандартах ISDN и значительно повышают скорость передачи данных. Но прогресс не стоит на месте. Пользователям ISDN необходимы возможности видеоконференций, телевидения высокой четкости и применения других приложений, которые требуют большую полосу пропускания и не способны функционировать в исходной среде ISDN. Первоначальные стандарты определяют так называемую узкополосную (narrowband) ISDN (N- ISDN). Стандарты широкополосной ISDN (B- ISDN) допускают скорость передачи данных порядка 600 Мбит/с. B- ISDN (Broadband ISDN ) описывается в этих стандартах как сеть, ориентированная на службы, что позволяет передавать мультимедийную информацию, интегрируя данные разных типов. Службы B- ISDN сгруппированы в слабо связанные коммуникационные службы ( communications services ), аналогичные традиционным телефонным диалоговым службам, и в службы общения (conversational services), обеспечивающие пользователям ISDN двухстороннюю сквозную пересылку информации для приложении, подобных видеоконференциям, или для высокоскоростной пересылки данных. Транспортные средства B- ISDN применяют сложную технологию пересылки ячеек, называемую режимом асинхронной передачи (ATM - asynchronous transfer mode ).

В большинстве случаев применяются каналы типов B и D.

Из указанных типов каналов формируются интерфейсы, наибольшее распространение получили следующие типы:

Интерфейс базового уровня (Basic Rate Interface, BRI) — предоставляющий для связи аппаратуры абонента и ISDN-станции два B-канала и один D-канал. Интерфейс базового уровня описывается формулой 2B+D. В стандартном режиме работы BRI могут быть одновременно использованы оба B-канала (например, один для передачи данных, другой для передачи голоса) или один из них. При одновременной работе каналов они могут обеспечивать соединение с разными абонентами. Максимальная скорость передачи данных для BRI интерфейса составляет 128кб/с. D-канал используется только для передачи управляющей информации. В режиме AO/DI (Always On/Dynamic ISDN) полоса 9600 бит/c D-канала используется в качестве постоянно включённого выделенного канала X.25, как правило, подключаемого к Интернет. При необходимости, используемая для доступа к Интернет полоса расширяется путём включения одного или двух B-каналов. Этот режим, хотя и стандартизирован (под наименованием X.31), но не нашёл широкого распространения. Для входящих соединений BRI поддерживается до 7 адресов (номеров) которые могут назначаться различными ISDN-устройствами, разделяющим одну абонентскую линию. Дополнительно, обеспечивается режим совместимости с обычными, аналоговыми абонентскими устройствами — абонентское оборудование ISDN, как правило, допускает подключение таких устройств и позволяет им работать прозрачным образом. Интересным побочным эффектом такого «псевдоаналогового» режима работы стала возможность реализации так называемого симметричного X2 — модемного протокола фирмы US-Robotics, позволявшего передачу данных поверх линии ISDN в обе стороны на скорости 56кбит/c.

---

Интерфейс базового уровня BRI (англ. Basic Rate Interface) — обеспечивает пользователю предоставление двух цифровых каналов (ОЦК) по 64 кбит/с (канал B) и однополосный канал сигнализации D со скоростью передачи данных 16 кбит/с. Таким образом, максимальная скорость передачи в интерфейсе BRI (2B+D) составляет Rbmax=128+16=144 кбит/с[1] Наиболее распространённый тип сигнализации — DSS1 (Euro ISDN). Используется два магистральных режима портов BRI относительно станции или телефонов — S/ТЕ и NT. Режим S/ТЕ — порт эмулирует работу ISDN телефона, режим NT — эмулирует работу станции. Отдельное дополнение — использование ISDN телефона с дополнительным питанием в этом режиме, так как стандартно не все порты (и карты HFC) дают питание по ISDN шлейфу — англ. inline power. Каждый из двух режимов может быть «точка-многоточка» англ. point-to-multi-point (PTMP) он же MSN, или «точка-точка» англ. point-to-point (PTP). В первом режиме для поиска адресата назначения на шлейфе используются номера MSN, которые, как правило, совпадают с выделенными провайдером телефонии городскими номерами. Провайдер должен сообщить передаваемые им MSN. Иногда провайдер использует так называемые «технические номера» — промежуточные MSN. Во втором режиме BRI порты могут объединяться в транк — условную трубу, по которой передаваемые номера могут использоваться в многоканальном режиме.

ISDN технология использует три основных типа интерфейса BRI:U,S и T.

U — одна витая пара, проложенная от коммутатора до абонента, работающая в полном или полу-дуплексе. К U-интерфейсу можно подключить только 1 устройство, называемое NT-1 (или NT-2) Network Termination — сетевое окончание.

S/T интерфейс (S0). Используются две витые пары, передача и приём. Может быть обжата как в RJ-45 так и в RJ-11 гнездо/кабель. К гнезду S/T интерфейса можно подключить одним кабелем (шлейфом) по принципу шины до 7 ISDN устройств — телефонов, модемов, факсов, называемых TE1 (Terminal Equipment 1). Каждое устройство слушает запросы в шине и отвечает на привязанный к нему MSN. Принцип работы во многом похож на SCSI.

NT-1, NT-2 — Network Termination, сетевое окончание. Преобразовывает одну пару U в один (NT-1) или два (NT-2) 2-х парных S/T интерфейса (с раздельными парами для приёма и передачи). По сути S и T это одинаковые с виду интерфейсы, разница в том, что по S интерфейсу можно подать питание для TE устройств, телефонов например, а по T — нет. Большинство NT-1 и NT-2 преобразователей умеют и то и другое, поэтому интерфейсы чаще всего называют S/T.

Интерфейс первичного уровня (Primary Rate Interface, PRI) — используется для подключения к широкополосным магистралям

---

, связывающим местные и центральные АТС или сетевые коммутаторы. Интерфейс первичного уровня объединяет 23 В-канала и один D-канал для стандарта Т1 23B+D (распространен в Северной Америке и Японии); или 30 В-каналов и один D-канал для стандарта E1 30B+D (распространён в Европе). Элементарные каналы PRI могут использоваться как для передачи данных, так и для передачи оцифрованного телефонного сигнала.

Интерфейс первичного уровня (англ. Primary Rate Interface, PRI) — стандартный интерфейс сети ISDN, определяющий дисциплину подключения станций ISDN к широкополосным магистралям, связывающим местные и центральные АТС или сетевые коммутаторы. Интерфейс первичного уровня объединяет 23 В-канала и один D-канал для стандарта Т1 (23B + D=24*64=1536[kBit/s]) или 30 В-каналов для голоса или данных, один D-канал для сигнализации и один Н-канал для служебных данных стандарта E1 (30B + D + Н=32*64=2048[kBit/s]).

2.3 Оборудование ISDN в помещении заказчика

Сегмент ISDN в помещении заказчика описывается в соответствии с рекомендациями CCITT в терминах функциональных групп устройств (functional groping) и стандартных опорных точек (reference point) (см. Рисунок 1). Основными видами устройств в помещении заказчика являются оконечное оборудование сети 1 и 2 (Network Termination 1 и 2, NT1 и NT2), терминальный адаптер (Terminal Adapter, TA) и терминальное оборудование типа 1 и 2 (Terminal Equipment Type 1 и 2, TE1 и ТЕ2).



Рисунок 1.

Оконечное оборудование сети типа 1 (NT-1) располагается между сетью оператора связи и терминальным оборудованием (в левой части рисунка). TE-1 - это ISDN- совместимое, а ТЕ-2 - это любое другое терминальное обрудование. Некоторые офисы могут иметь также УАТС или NT-2. Терминалы ISDN делятся на две основные категории: специализированные терминалы ISDN (TE1) и все остальные терминалы (TE2). TE1 подключаются по четырехпроводному цифровому каналу на основе витой пары, а TE2 - с помощью терминального адаптера. Примерами TE2 могут служить обычные аналоговые телефоны, ASCII-терминалы и компьютеры с последовательным портом RS-232.

Терминальный адаптер представляет собой автономное устройство или съемную плату внутри TE2.

Фактически терминальные адаптеры заменяют собой модем. Оконечное оборудование сети служит для подключения четырехпроводной проводки в помещении заказчика к обычной двухпроводной абонентской линии. NT1 устанавливается оператором связи в помещении заказчика (в отличие от США, в Европе NT1 является, как правило, собственностью оператора связи) и связывает его с коммутатором ISDN на центральной АТС по витой паре, по которой ранее подключался обычный телефон. NT1 имеет разъем для пассивной шины. К этой шине заказчик может подсоединить до восьми ISDN-телефонов, терминалов и других устройств аналогично тому, как подобные устройства подключаются к локальной сети (см. Рисунок 2). С точки зрения пользователя, сеть ISDN начинается с NT1.

---