7.6. Доступы в узкополосной isdn.

Доступы оконечных абонентских устройств пользователя к ISDN осуществляется в точке со стандартными электрическими и логическими характеристиками. В состав линий ISDN согласно стандарту МСЭ-Т могут входить каналы:

В – с пропускной способностью 64 кбит/с и для предоставления коммутируемой связи.

D – обычно с пропускной способностью 16 кбит/с (или 64 кбит/с) – для передачи управляющих сигналов и пакетов данных.

Н – объединяет в себе несколько каналов В, пропускная способность от 384 кбит/с (6 х 64) до 1920 кбит/с (30 х 64).

В узкополосной ISDN стандартизированы две структуры доступа (см. раздел 7.3.):

1. Основной (базовый) доступ

Имеет структуру 2В + D,

где: В – канал передачи пользовательской информации в режиме канальной или пакетной коммутации со скоростью 64 кбит/с;

D – канал сигнализации со скоростью 16 кбит/с (при отсутствии сигнальной информации по каналу D базового доступа можно передавать низкоприоритетные данные с пакетной коммутацией).

Дополнительно в линию передается цифровой сигнал синхронизации со скоростью 16 кбит/с, таким образом, суммарная скорость в абонентской линии при базовом доступе равна 160 кбит/с. Физическая реализация базового доступа – одна медная пара проводов абонентской линии. Важная особенность: точка базового доступа (физические устройства, ее реализация) располагается в месте размещения терминалов пользователя, т.е. не нужно строить новую распределительную сеть, а используется обычная 2-х проводная телефонная абонентская линия длиной до 5 км.

Рис. 7.6. Доступы в ISDN

2. Первичный доступ

Имеет структуру 30В + D,

где В - канал передачи пользовательской информации в режиме канальной или пакетной коммутации со скоростью 64 кбит/с;

D – канал сигнализации со скоростью 64 кбит/с.

Рис. 7.7. Подключение УПАТС через первичный доступ ISDN

Дополнительно в линии передается цифровой сигнал синхронизации со скоростью 64 кбит/с, таким образом, суммарная скорость в линии при первичном доступе равна 2048 кбит/с. Первичный доступ физически реализован на двух парах проводов и используется, в основном, для подключения ведомственных станций ISDN.

7.6. Архитектура широкополосных систем с интеграцией служб.

На первом этапе построения ЦСИС фактически затрагивается лишь оконечное оборудование и станции, а сетевое оборудование остается неинтегрированным – для передачи и распределения информации используют существующие сети коммутации каналов и сети коммутации пакетов.

В узкополосной ЦСИС не обеспечена возможность предоставления таких услуг, как высокоскоростная передача данных, качественная передача подвижных изображений и т.д.. Эти услуги реализуются на втором этапе построения ЦСИС – Ш-ЦСИС.

На втором этапе построения ЦСИС предусматривается полная интеграция всех сетевых ресурсов. Предполагается, что созданная У-ЦСИС с базовой и первичной скоростями передачи станет подсетью Ш-ЦСИС. Важнейшей особенностью Ш-ЦСИС является полностью унифицированное представление информационных сообщений, создаваемых различными разнородными источниками информации. В качестве элементарной информационной единицы был принят пакет, содержащий информационной поле из 48 октетов и адресное поле – из 5 октетов, получивший название ячейки. Унифицированное представление разнородной информации позволяет обеспечить при построении системы передачи и распределения информации предельно высокую степень информационной и аппаратной интегрированности.

В Ш-ЦСИС принят способ передачи информации, базирующийся на принципе асинхронного способа передачи – АТМ и временного разделения виртуальных каналов. В системе с АТМ цикл синхронизации разбивается на ряд временных интервалов одинаковой длины и совпадающих с длиной ячейки. Виртуальный канал, создаваемый в пределах временного синхроцикла, определяется числом временных интервалов, занятых под передачу ячеек одного источника информации. Число занимаемых временных интервалов под один виртуальный канал зависит от требуемой скорости передачи информации. Положение этих временных интервалов в цикле может быть произвольным.

Так как в Ш-ЦСИС принят асинхронный способ мультиплексирования, а все сообщения, подлежащие передаче, стандартизованы по формату, то появляется возможность статического уплотнения линии сети.

Пакетно-ориентированный способ передачи в Ш-ЦСИС определяет и пакетно-ориентированный способ коммутации пользователей сети.

В Ш-ЦСИС предполагается на узлах и станциях использовать новый режим коммутации пакетов – режим быстрой коммутации пакетов. В заголовке ячейки отводится место для адреса так называемого идентификатора виртуального канала и виртуального пути, указывающего принадлежность к данной ячейки определенному виртуальному каналу и пути. Поэтому при коммутации необходим:

преобразовать идентификатор каждой ячейки входящего виртуального канала в идентификатор исходящего виртуального канала;

поставить ячейку в очередь для ожидания передачи в соответствующий исходящий канал;

в соответствии с принятой дисциплиной обслуживания в очереди передать ячейку в исходящий виртуальный канал соответствующего виртуального пути.

МККТТ разработаны рекомендации в отношении архитектурной конфигурации и скоростей передачи информации. Рекомендуемая сетевая конфигурация Ш-ЦСИС показана на рис.7.8. В настоящее время предусмотрено две скорости передачи – 150 и 600 Мбит/с.

Скорость передачи 600 Мбит/с предполагается использовать исключительно на магистральных линиях связи. В случаях, когда к Ш-ЦСИС подключены источники информации, работающие синхронно, для согласования их работы с АТМ-системой необходим терминальный адаптер (ТА). Если концентратор может предоставлять различные виды распределенного сервиса (например, видеоконференция), то скорость передачи между концентратором и удаленным терминалом (УТ) может быть различной при передаче и приеме информации (150 и 600 Мбит/с, соответственно). Между станциями и узлами Ш-ЦСИС используется принцип асинхронно-временного мультиплексирования, а скорость передачи принята 600 Мбит/с.

Рис. 7.8. Подключение терминалов к сетевым окончаниям в Ш-ЦСИС:

S, T, U, A – стандартные точки подключения;

NT1 и NT2 – сетевые окончания;

ТА – терминальный адаптер;

К - концентратор;

УТ - удаленный терминал;

ТС - транзитная станция;

РС - распределенные виды сервиса;

ATM - терминал, использующий принцип ATM;

Sc- абонент.

Создание Ш-ЦСИС осуществляется поэтапно. Например, в рамках европейского проекта создания Ш-ЦСИС (проект RACE) предполагается сценарий, в соответствие с которым выделено три основных этапа построения Ш-ЦСИС:

1. введение в эксплуатацию систем передачи с АТМ;

2. предоставление отдельных видов обслуживания с помощью АТМ-системы и кроссовой коммутации;

3. введение в эксплуатацию коммутируемой Ш-ЦСИС на основе АТМ.

Создание Ш-ЦСИС позволяет предоставить пользователям телекоммуникационной сети с помощью единых унифицированных средств передачи, распределения, обработки и хранения информации новые высокоскоростные (более 2 Мбит/с) виды телекоммуникационного обслуживания – передачу и распределение данных, изображений, возможности интерактивных информационных служб (например, телеконференции), которые невозможно организовать на У-ЦСИС. При этом У-ЦСИС является пользователем Ш-ЦСИС, сохраняя все свои специфические особенности. Таким образом, создание Ш-ЦСИС является дальнейшим этапом развития интеграции видов мультисервисного обслуживания.

Ш-ЦСИС кроме стандартных приложений обеспечивает:

• эмуляцию LAN через ATM;

• передачу сообщений Интернет (передача сообщений по протоколу Интернет TCP/IP через Ш-ЦСИС с ATM);

• сигнализацию по общему каналу связи «через сеть Ш-ЦСИС с ATM».

Существуют, кроме используемой ширины полосы битовой скорости передачи (ШПБСП), принципиальные отличия Ш-ЦСИС от У-ЦСИС в отношении представления, передачи и распределения информации:

1) в Ш-ЦСИС, в отличие от У-ЦСИС, имеет место униформное представление информации в виде пакетов стандартной длины;

2) в Ш-ЦСИС вместо синхронного мультиплексирования осуществляется асинхронно-временное (статистическое) мультиплексирование;

3) на УК Ш-ЦСИС реализуется режим быстрой коммутации пакетов, в то время, как в У-ЦСИС реализуется режим многоканальной коммутации.

Ш-ЦСИС обеспечивают следующие преимущества.

1. Появляется возможность иметь одну единственную сеть для передачи всех видов информации — речи, данных, видео, мультимедиа. При этом повышается эффективность и легкость управления сетью.

2. Благодаря высокой скорости передачи и интеграции различных типов трафика, Ш-ЦСИС позволяет создавать и расширять новые широкополосные приложения, например, широкополосной мультимедиа.

3. Для обеспечения передачи различных видов информации в Ш-ЦСИС обеспечивается предельная их совместимость. Это обусловлено тем, что Ш-ЦСИС не базируется на специфическом типе физической транспортировки сообщений. Ш-ЦСИС и технически просто совмещается со всеми развернутыми к настоящему времени физическими сетями. Для Ш-ЦСИС пригоден коаксиальный кабель и оптическое волокно.

4. Поэтапное развитие существующих сетей в пределах разработанных стандартов ITU и стандартов ATM-Форума гарантирует, что по мере развития они постепенно смогут приобрести черты и преимущества Ш-ЦСИС.

5. Ш-ЦСИС имеет более простой и совершенный сетевой менеджмент. При этом происходит постепенное вовлечение в стандартную технологию менеджмента локальных, корпоративных сетей и сети общего пользования. Это приводит к унификации и упрощению сетевого управления при использовании одной и той же технологии для всех уровней телекоммуникационной сети.

6. Сети с установлением виртуального соединения имеют преимущество перед другими сетями, допуская возможность резервирования сетевых ресурсов в виде ШПБСП (принцип — trunk reservation) для конкретного виртуального соединения. Пользователи могут резервировать ту ШПБСП, которая им необходима. Сети, работающие в дейтаграммном режиме (без установления виртуального соединения), в которых осуществляется передача и распределение пакетов по мере их получения по различным маршрутам, не могут осуществлять резервирование ШПБСП также просто как в Ш-ЦСИС. В дейтаграммном режиме используется протокол резервирования ресурсов RSVP, который поддерживается протоколом ATM — RSVP-ATM Quality of Service

7. Ш-ЦСИС с ATM позволяет обеспечить для различных приложений разные уровни качества предоставления услуг (QoS), что считается одним из важных достоинств данной технологии.

8. Ожидаемый долгий архитектурный срок жизни Ш-ЦСИС приведет к тому, что информационные системы будущего и промышленность связи длительное время будут ориентированы на концепцию Ш-ЦСИС и АТМ-технологию.

9. Ш-ЦСИС является масштабируемой и гибкой в отношении географического расстояния и классов пользователей.

10. Прозрачность в отношении организации доступа и используемая ШПБСП среды передачи (от мегабит до гигабит) гарантирует, что Ш-ЦСИС будет еще длительное время совершенствоваться и развиваться.

Фактически переход к Ш-ЦСИС знаменует собой окончательный переход от мало эффективного в отношении пропускной способности режима коммутации каналов к значительно более эффективному режиму коммутации пакетов по виртуальным каналам.