30. Сети isdn.

ISDN(IntegratedServiceDigitalNetwork— цифровые сети с интегральными услугами) относятся к сетям, в которых основным режимом коммутации является режим коммутации каналов, а. данные обрабатываются в цифровой форме. В результате работ, проводимых по стандартизации интегральных сетей в ССIТT, в 1980 году появился стандарт G.705, в котором излагались общие идеи такой сети. Конкретные спецификации сетиISDNпоявились в 1984 году в виде серии рекомендацийI. Этот набор спецификаций был неполным и не подходил для построения законченной сети К тому же в некоторых случаях он допускал неоднозначность толкования или был противоречивым. В результате, хотя оборудование ISDN и начало появляться примерно с середины 80-х годов, оно часто было несовместимым, особенно если производилось в разных странах. В 1988 году рекомендации серииIбыли пересмотрены и приобрели гораздо более детальный и законченный вид, хотя некоторые неоднозначности сохранились. В 1992 и 1993 годах стандарты ISDN были еще раз пересмотрены и дополнены. Процесс стандартизации этой технологии продолжается. Внедрение сетейISDNначалось достаточно давно — с конца 80-х годов, однако 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, и сейчас, когда прошло уже более десяти лет, распространенность сетейISDNоставляет желать лучшего. Архитектура сетиISDNпредусматривает несколько видов служб: некоммутируемые средства (выделенные цифровые каналы); коммутируемая телефонная сеть общего пользования; сеть передачи данных с i каналов; 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.

Рис. 16.3. СлужбыISDN

Как видно из приведенного списка, транспортные службы сетей ISDNдействительно покрывают очень широкий спектр услуг, включая популярные услугиframerelay. Кроме того, 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.

Стандарты ISDNописывают также ряд услуг прикладного уровня факсимильную связь на скорости 64 кбит/с, телексную связь на скорости 9600 бит/с, видеотекс на скорости 9600 бит/с и некоторые другие. На практике не все сетиISDNподдерживают все стандартные службы Службаframerelayхотя и была разработана в рамках сетиISDN, однако реализуется, как правило, с помощью отдельной сети коммутаторов кадров, не пересекающейся с сетью коммутаторовISDN. Базовой скоростью сетиISDNявляется 64 кбит/с. Эта скорость ориентируется на самый простой метод кодирования голоса — ИКМ, хотя дифференциальное кодирование и позволяет передавать голос с тем же качеством на скорости 32 или 1б кбит/с.Одной из оригинальных идей, положенных в основуISDN, является совместное использование принципов коммутации каналов и коммутации пакетов. Однако сеть с коммутацией пакетов, работающая в составеISDNвыполняет служебные функции — с помощью этой сети передаются сообщения протокола сигнализации. А вот основная информация, то есть сам голос, по-прежнему перёдается с помощью сети с коммутацией каналов. В таком разделении функций есть вполне понятная логика — сообщения о вызове абонентов образуют пульсирующий трафик, поэтому его более эффективно передавать по сети с коммутацией пакетов.

Пользовательские интерфейсы ISDN. Одним из базовых принциповISDNявляется предоставление пользователю стандартного интерфейса, с помощью которого пользователь может запрашивать у сети разнообразные услуги. Этот интерфейс образуется между двумя типами оборудования, устанавливаемого в помещении пользователя (CustomerPremisesEquipment,CPE): терминальным оборудованием пользователя ТЕ (компьютер с соответствующим адаптером, маршрутизатор, телефонный аппарат) и сетевым окончаниемNТ, которое представляет собой устройство, завершающее канал связи с ближайшим коммутаторомISDN.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 передачи данных 384 кбит/с (Н0), 1536 кбит/с (Н 11) или 1920 кбит/с (Н12).

Каналы типа В обеспечивают передачу пользовательских данных (оцифрованного голоса, компьютерных данных или смеси голоса и данных) и с более низкими скоростями, чем 64 кбит/с. Разделение данных выполняется с помощью техники ТDМ. Разделением канала В на подканалы в этом случае должно заниматься пользовательское оборудование, сетьISDNвсегда коммутирует целые каналы типа В. Каналы типа В могут соединять пользователей с помощью техники ком мутации каналов друг с другом, а также образовывать так называемые полупостоянные (semipermanent) соединения, которые эквиваленты соединениям службы выделенных каналов. Канал типа В может также подключать пользователя к коммутатору сети Х.25.

Канал типа Dявляется каналом доступа к служебной сети с коммутацией пакетов, передающей сигнальную информацию. Передача адресной информации, на основе которой осуществляется коммутация каналов типа В в коммутаторах сети, является основной функцией каналаD. другой его функцией является поддержание услуг низкоскоростной сети с коммутацией пакетов для пользовательских данных. Обычно эта услуга выполняется сетью в то время, когда каналы типаDсвободны 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 ISDNподдерживает два типа пользовательского интерфейса — начальный (BasicRateInterface,BRI) и основной (PrimaryRateInterface,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 типаD). Все каналы работают в полнодуплексном режиме. В результате суммарная скорость интерфейсаBRIдля пользовательских данных составляет 144 кбит/с по каждому на правлению, а с учетом служебной информации — 192 кбит/с. Различные каналы пользовательского интерфейса разделяют один и тот же физический двухпроводный кабель по технологииTDМ, то есть являются логическими, а не физическими каналами. Данные по интерфейсуBRIпередаются кадрами, состоящими из 48 бит. Каждый кадр содержит по два байта каждого из В каналов, а также 4 бита каналаD. Передача кадра длится 250 мс, что обеспечивает скорость данных 64 кбит/с для каналов В и 16 кбит/с для каналаD. Кроме битов данных кадр содержит служебные биты для синхронизации кадров, а также обеспечения нулевой постоянной составляющей электрического сигнала.

Интерфейс ВRIможет поддерживать не только схему 2В+D, но и В+Dи простоD(когда пользователь направляет в сеть только пакетизированные данные).

Начальный интерфейс стандартизован в рекомендации 1.430.

Основной интерфейс PRIпредназначен для пользователей с повышенными требованиями к пропускной способности сети. ИнтерфейсPRIподдерживает либо схему 30В+D, либо схему 23В+D. В обеих схемах каналDобеспечивает скорость 64 кбит/с. Первый вариант предназначен для Европы, второй — для Северной Америки и Японии. Ввиду большой популярности скорости цифровых каналов 2,048 Мбит/с в Европе и скорости 1,544 Мбит/с в остальных регионах привести стандарт на интерфейсPRIк общему варианту не удалось.

Если пользователь подключен через интерфейс ВRIто цифровое абонентское окончание выполнено по 2-проводной схеме (как и обычное окончание аналоговой телефонной сети). Для организации дуплексного режима используется технология одно выдачи передатчиками потенциального кода 2B1Qс эхо – подавлением и вычитанием своего сигнала из суммарного. Максимальная длина абонентского окончания в этом случае составляет 5,5 км.

При использовании интерфейса РRIцифровое абонентское окончание выполняется по схеме канала Т1 или Е1, то есть является 4-проводным с максимальной длиной около 1800 м.

Адресация в сетях ISDN. ТехнологияISDNразрабатывалась как основа всемирной телекоммуникационной сети, позволяющей связывать как телефонных абонентов, так и абонентов других глобальных сетей — компьютерных, телексных. Основное назначениеISDN— передача телефонного трафика. Поэтому за основу адресаISDNбыл взят формат международного телефонного плана номеров, описанный в стандарте IТU-Т Е.163. Однако этот формат был расширен для поддержки большего числа абонентов и для использования в нем адресов других сетей, например Х.25. Стандарт адресации в сетяхISDNполучил номер Е.164.

Формат Е.163 предусматривает до 12 десятичных цифр в номере, а формат адреса ISDNв стандарте Е.164 расширен до 55 десятичных цифр. В сетяхISDNразличают номер абонента и адрес абонента.

Использование служб ISDN для передачи данных. Несмотря на значительные отличия от аналоговых телефонных сетей, сетиISDNсегодня используются в основном так же, как аналоговые телефонные сети, то есть как сети с коммутацией каналов, но только более скоростные: интерфейсBRIдает возможность установить дуплексный режим обмена со скоростью 128 кбит/с (логическое объединение двух каналов типа В), а интерфейс РRI — 2,048 Мбит/с. Кроме того, качество цифровых каналов гораздо выше, чем аналоговых. Это значит, что процент искаженных кадров будет гораздо ниже, а полезная скорость обмена данными существенно выше.Обычно интерфейс ВRIиспользуется в коммуникационном оборудовании для подключения отдельных компьютеров или небольших локальных сетей, а интерфейсBRI— в маршрутизаторах, рассчитанных на сети средних размеров. СетиISDNне рассматриваются разработчиками сетей передачи данных как хорошее средство для создания магистрали. Основная причина — отсутствие скоростной службы коммутации пакетов и невысокие скорости каналов, предоставляемых конечным пользователям. для целей же подключения мобильных и домашних пользователей, небольших филиалов и образования резервных каналов связи сетиISDNсейчас используются очень широко, естественно там, где они существуют. Производители коммуникационного оборудования выпускают широкий спектр продуктов для подключения локальных сетей кISDN— терминальных адаптеров, удаленных мостов и офисных маршрутизаторов невысокой стоимости.