Подключение по ISDN, высокоскоростное подключение по аналоговым каналам

Подключение по ISDN, высокоскоростное подключение по аналоговым каналам

Введение

[pic]

Оценка доходов европейских телефонных операторов

в зависимости от типа предоставляемых услуг

Сначала было слово. Слово содержало некую информацию, предназначенную

для передачи от человека к человеку. И уж потом постепенно у людей

сформировалось осознание того, что для нормального информационного обмена

необходимы коммуникации - от голубиной почты и верблюжьих караванов до

телефонов, компьютеров и волоконно-оптических магистралей.

Где-то посередине пути (от верблюдов до инфокоммуникационного

мультисервиса) и возникла настоятельная необходимость в том, чтобы под

нужды пользователей подстраивалась сама сеть, и при этом не слишком

"напрягала" оператора. Ясно, что к понятию интеллектуальных сетей связи

(Intelligent Networks - IN), называемых у нас еще ИСС, человечество пришло

далеко не сразу. Зато, когда они начали функционировать, рынок

телекоммуникаций подвергся серьезным изменениям. Если разделить его на

секторы, связанные с традиционными услугами по установлению соединений и

дополнительными, предоставляющими дополнительный сервис, то следует

отметить, что первые (а многие ассоциируют связь вообще именно с

телефонией) повсеместно испытывают сильнейшее ценовое давление. Наиболее

эффективный способ сохранить конкурентоспособность, когда дополнительные

услуги начинают играть ведущую роль, - это диверсифицировать

предоставляемые услуги. На диаграмме показан удельный вес различных

дополнительных услуг (и прогноз его изменения) в доходах крупнейших

телекоммуникационных компаний Европейского сообщества.

На североамериканском рынке положение еще более впечатляющее.

Современный телекоммуникационный оператор должен уметь предоставлять

специализированные услуги, ориентированные на удовлетворение потребностей

конкретных групп и отдельных пользователей, сохраняя возможность быстрого

создания и развертывания новых услуг.

При этом достигаются следующие цели:

. растет привлекательность услуг и общественный имидж оператора;

. появляются экономически эффективные решения для небольших сегментов

рынка;

. все большим спросом пользуются высококачественные услуги,

что позволяет применять более высокие тарифы и ведет к росту

доходов.

Разумеется, коммуникационная инфраструктура сама по себе (будь то

верблюд или коммутатор АТМ) не обладает каким-либо интеллектом, она лишь

способна выполнять некоторые функции в зависимости от сформированной

человеком команды. Обратимся к истории данного вопроса.

До середины ХХ в. телекоммуникационные сети осуществляли лишь передачу

аналоговой телефонии, которая, впрочем, все совершенствовалась, пока не

достигла почти самых вершин качества. Но тут многим стало понятно, что это

не совсем та вершина. Традиционное двухточечное разговорное соединение и

находящийся в зачаточном состоянии интеллект сети не могли более

удовлетворять деловых пользователей. И уже со второй половины 60-х годов

операторы сетей начали предлагать заказные услуги для обычных абонентов и

услуги Centrex для корпоративных клиентов.

Перечень заказных услуг определялся возможностями коммутационных

станций - например, абонент мог попросить, чтобы его разбудили телефонным

звонком в определенное время и т. п. Так, в России сравнительно давно

существуют АТС, способные предоставлять подобные услуги, но особого спроса

на них не наблюдается. По-видимому, абонентам проще и дешевле завести

будильник.

Услуги типа Centrex были ориентированы на совместное использование

абонентами нескольких компаний одной учрежденческой АТС (УАТС). Следующее

поколение АТС с программным управлением позволило улучшать обслуживание

части абонентов так же, как это делали УАТС. Данный способ предоставления

услуг, обеспечиваемый специальным дополнительным блоком, и стал называться

Centrex. При этом корпоративные пользователи освобождались от необходимости

закупать свои собственные УАТС. Используя ресурсы телефонной сети общего

пользования, Centrex позволял создавать корпоративные сети, а также

пользоваться сокращенным набором номера и другими дополнительными услугами.

Однако при работе с Сentrex предоставление новых услуг требовало от

оператора согласования с заказчиком целого ряда специфических требований,

выполнять которые должен был производитель АТС (который мог оказаться, а

часто и оказывался в положении того самого стрелочника). В результате

стандартизация для Centrex стала практически недоступной, что, в свою

очередь, привело к уменьшению числа пользующихся этой услугой абонентов.

Тем не менее Centrex развивалась и дальше, но появление цифровой

телефонии и услуг ISDN задвинуло ее в угол телекоммуникационной сцены. Дело

в том, что уже в конце 60-х годов все крупные телефонные авторитеты Запада

пришли к выводу, что дальнейшее развитие аналоговой телефонии просто

бессмысленно (у нас, кстати, отдельные телефонисты продолжают трудиться на

этом поприще до сих пор).

Сети цифровой телефонии состоят из станций ISDN (или ISDN-АТС),

которые коммутируют цифровые потоки, содержащие любую информацию: речь,

данные, видео и т. п. В отличие от аналоговых, станции ISDN могут работать

как одна большая АТС, предоставляя целый ряд других дополнительных услуг.

За время своего развития концепция ISDN пережила взлеты и падения,

связанные с колебанием потребностей рынка и наличием у абонентов

компьютеров. В настоящее время большинство коммутационных станций на

телефонных сетях развитых стран поддерживают функции ISDN, и, казалось бы,

все услуги у вас в кармане. Тем более, если вы живете, например, в

Германии, где многие АТС именно такие.

Однако и у ISDN есть свои проблемы, выражающиеся как в недостаточной

стандартизации, так и в необходимости замены программного обеспечения

каждой АТС при введении новых услуг ИСС. Это обходится недешево и требует

наличия у оператора сети колоссальной интуиции, потому что в данном случае

шаг в сторону - это провал. Время "жизни" коммутационного оборудования -

несколько десятков лет, поэтому в случае оказания новой услуги заменять его

каждый раз нецелесообразно, но и не делать этого нельзя: ведь налицо

неуклонный рост требований к увеличению числа функций, которые должны быть

поддержаны сетью. При этом не только усложняется структура сетей, но и

становятся более трудоемкими процессы управления и эксплуатации.

Модернизация оборудования и программного обеспечения на всех АТС сети

- самое слабое место большинства технологий предоставления дополнительных

услуг. А вам хотелось бы получить такие услуги, какие только могут прийти в

голову оператору или даже абоненту, готовому платить за это деньги. И вот

при появлении и становлении концепции ИСС, рожденной благодаря мучениям с

внедрением Centrex и других услуг, эта "сумасшедшая" мечта стала сбываться.

Основная идея ИСС состоит в разделении процессов традиционной

коммутации вызовов и введения новых услуг. Для этого необходимо иметь

определенные интерфейсы между коммутаторами сети и специальным устройством,

называемым "интеллектуальной надстройкой" или "платформой IN", и уметь

определять типы данных, передаваемых между ними. В этом случае модернизация

услуг заключается лишь в обновлении программного обеспечения "платформы

IN", что позволяет быстро и экономично внедрять на существующих сетях любые

услуги независимо от производителей коммутационного оборудования.

С 80-х годов поставщики услуг телефонии начали по всему миру

подключать коммутаторы телефонной сети общего пользования к базам данных

для обеспечения услуги "Бесплатный номер" и для поддержки автоматической

авторизации телефонных карт. И технология, ныне называемая услугами ИСС,

обзавелась своими стандартами, появились также и промышленно выпускаемые

продукты для ИСС.

Основная часть

1. Общие сведения об ISDN.

Так что же такое ISDN?.. Если судить по определению, то ISDN

(Integrated Services Data Network (в переводе с англ. - Цифровая сеть с

Интегрированными услугами)) - это сеть, обеспечивающая полностью цифровые

соединения между оконечными устройствами для поддержания широкого спектра

речевых и информационных услуг.

По своей сути ISDN - это цифровой вариант аналоговых телефонных линий

с коммутацией цифровых потоков, или, иначе, сеть из цифровых телефонных

станций, соединенных друг с другом цифровыми каналами. Т. е., выражаясь

более простым языком, привлекательность ISDN заключается в возможности

одновременного обмена речью, текстом, данными и подвижным изображением по

стандартным аналоговым телефонным линиям с более высокими скоростями

передачи, чем у обычным модемов, и по цене значительно меньшей, чем у

арендуемых линий. При этом гарантируется высокое качество и высокая

надежность передачи, а также широкий набор сервисных функций.

1. История

ISDN стала первым шагом на пути создания единой инфраструктуры для

передачи голоса, данных и других типов информации.

Концепция ISDN была разработана в 70-х годах Bellcore, а сама

технология стандартизована CCITT в 1984 году. Рекомендации описывают

стандартный набор интерфейсов и сигнальных протоколов для передачи голоса и

данных по обычным телефонным линиям. Благодаря ISDN различные устройства

типа телефонов, компьютеров, факс-аппаратов могут одновременно передавать и

принимать цифровые сигналы после установления коммутируемого соединения с

абонентом на противоположном конце. Таким образом, ISDN позволяет сделать

все соединение между конечными узлами (а не только между АТС) цифровым.

Первая ISDN-станция была введена в эксплуатацию в 1976 году.

Первоначально ISDN воспринималась как средство модернизации существующей

телекоммуникационной инфраструктуры, или, если говорить более конкретно,

как новый способ передачи речевых сообщений. Однако использование ISDN

только в качестве звукового сервиса явно не оправдывало финансовых затрат

на развитие и внедрение новой технологии. Собственно говоря, концепция ISDN

изначально предполагала гораздо более широкий спектр возможностей, нежели

простая замена устаревших аналоговых телефонных аппаратов на более модные

цифровые терминалы.

С точки зрения пользователя, наибольшая привлекательность ISDN

заключается в возможности одновременного обмена речью, текстом, данными и

подвижным изображением по стандартным аналоговым телефонным линиям с более

высокими скоростями передачи, чем у обычным модемов, и по цене значительно

меньшей, чем у арендуемых линий. При этом гарантируется высокое качество и

высокая надежность передачи, а также широкий набор сервисных функций. Тем

не менее, несмотря на первоначальный интерес потенциальных пользователей к

новой коммуникационной технологии, в течение почти двух десятилетий в

России не предпринималось активных шагов по практическому освоению ISDN,

продолжая жить "по старинке": либо используя принципы аналоговой телефонии,

либо - при необходимости передачи данных - пользуясь привычными сетевыми

технологиями, такими, например, как Х.25. Однако, в силу указанных выше

причин, два-три года назад отношение к ISDN кардинально изменилось.

2. Библиографическая справка

Название сети Integrated Services Digital Network (ISDN) (Цифровая

сеть с интегрированными услугами) относится к набору цифровых услуг,

которые становятся доступными для конечных пользователей. ISDN предполагает

оцифровывание телефонной сети для того, чтобы голос, информация, текст,

графические изображения, музыка, видеосигналы и другие материальные

источники могли быть переданы коанечныму пользователю по имеющимся

телефонным проводам и получены им из одного терминала конечного

пользователя. Сторонники ISDN рисуют картину сети мирового масштаба, во

многом похожую на сегодняшнюю телефонную сеть, за тем исключеним, что в ней

используется передача цирфрового сигнала и появляются новые разнообразные

услуги.

ISDN является попыткой стандартизировать абонентские услуги,

интерфейсы пользователь/сеть и сетевые и межсетевые возможности.

Стандартизация абонентских услуг является попыткой гарантировать уровень

совместимости в международном масштабе. Стандартизация интерфейса

пользователь/сеть стимулирует разработку и сбыт на рынке этих интерфейсов

изготовителями, являющимися третьей участвующей стороной. Стандартизация

сетевых и межсетевых возможностей помогает в достижении цели возможного

об'единения в мировом масштабе путем обеспечения легкости связи сетей ISDN

друг с другом.

Применения ISDN включают быстродействующие системы обработки

изображений (такие, как факсимиле Group 1V), дополнительные телефонные

линии в домах для обслуживания индустрии дистанционного доступа,

высокоскоростную передачу файлов и проведение видео конференций. Передача

голоса несомненно станет популярной прикладной программой для ISDN.

Многие коммерческие сети связи начинают предлагать ISDN по ценам ниже

тарифных. В Северной Америке коммерческие сети связи с коммутатором

локальных сетей (Local-exchange carrier) (LEC) начинают обеспечивать услуги

ISDN в качестве альтернативы соединениям Т1, которые в настоящее время

выполняюут большую часть услуг "глобальной телефонной службы" (WATS) (wide-

area telephone service).

1.3 Области применения и услуги

Любому человеку, будь то специалист, работающий дома, или сетевой

администратор крупной корпорации, необходима возможность передавать

речевые, цифровые и видеоданные по телефонным линиям быстро и недорого.

Перечисленные выше возможности ISDN позволяют широко использовать данную

технологию в самых различных областях современной жизни. Именно поэтому

ISDN заслуживает самого серьезного внимания и наверняка будет широко

распространяться в будущем. Помимо применения ISDN в качестве привычного

средства телефонной связи, цифровая технология передачи сигналов является

идеальной системой для многих предприятий и фирм в плане работы с

удаленными пользователями, а также для организации эффективного доступа в

Internet, организации видеоконференций и т.д.

Основные услуги

ISDN и телефонная связь.

Использование ISDN в качестве средства традиционной телефонной связи

исторически явилось первой областью применения новой телекоммуникационной

технологии. Разработанная как альтернатива обычным аналоговым сетям, она

содержит ряд принципиальных особенностей и предоставляет пользователю ISDN-

терминала следующие преимущества: наличие жидкокристаллического дисплея и

расширенной телефонной клавиатуры для интерактивного управления вызовами и

обмена сообщениями, практически мгновенное установление связи (в течение

миллисекунд), возможность одновременного установления и удержания линии

связи с тремя абонентами, возможность обмена текстовыми и речевыми

сообщениями, возможность регулирования громкости принимаемой речи,

повышенное качество звучания и т.д.

Инструментом связи является ISDN-телефон.

ISDN-телефоны позволяют обмениваться речевыми и текстовыми

сообщениями, поддерживают аудиоконференции нескольких абонентов,

практически мгновенно (в течение 1 с) производят набор номера, обеспечивают

высокое качество передачи речи и имеют еще целый ряд дополнительных

функций.

При использовании ISDN вы не будете иметь никаких проблем с

взаимодействием с обычной телефонией. Если вы звоните на ISDN номер, то

соединение произойдет на уровне обычной станции. Если вы звоните на ISDN

номер другого города, то соединение произойдет между ISDN модулями разных

городов через ISDN магистраль. Ну и если вы звоните на обычный номер

другого города, то соединение происходит между станциями разных городов.

Видеотелефония

Когда появилась письменность, человечество по-разному ее

воспринимало. Кто-то противился, кто-то восхищался. Когда появился телефон,

письменность уже плотно вжилась в нашу жизнь. Но и у телефонов были как

сторонники, так и противники. Но в наши дни телефон просто необходим, без

него современный человек чувствует себя как бы отрезанным от мира. Вместе

нововведениями всегда приходят и новые слова, выражения. Например "Алло",

"я вас не слышу" и т.д.

Прогресс не стоит на месте. Теперь это - Видеотелефония. Мы все уже

много про нее слышали. Но теперь это не где-то на диком западе, а у нас в

Ростове и вполне реально. Интересно как с приходом видеотелефонии

измениться коронная фраза "Алло"?

Представьте, как удобно начальнику по видеотелефону проверять работу

своих подчиненных. Или как приятно будет родственникам, которые давно не

виделись и живут в разных краях света, не просто поговорить, но и увидеть

друг -друга. А может это и первый шаг к индивидуальному телевидению.

Во втором тысячелетии, наверно, телефон без видеосвязи будет

выглядеть как нынче "африканские тамтамы", которые использовались в Африке

как телеграф.

Для сеанса видеотелефонии необходимо, что бы обе стороны имели

видеотелефон (ISDN телефон оборудованный камерой и экраном). Сеанс может

происходить как в экономичном режиме (для экономии средств), так и в режиме

максимального качества изображения, причем независимо от расстояния между

абонентами.

Инструментом связи является ISDN-видеотелефон.

Видеотелефоны. Многие организации имеют географически удаленные

подразделения, расположенные в других городах или странах. Сотрудникам этих

филиалов приходится периодически выезжать в командировки для встреч с

руководством, коллегами, заказчиками и поставщиками. С развитием сетей ISDN

появилась реальная возможность заменить поездки сеансами видеотелефонии и,

таким образом, не только сэкономить время и деньги, но и значительно

повысить оперативность принятия решений.

ISDN и удаленный доступ.

Сегодня работа любой средней или крупной компании, имеющей

географические рассредоточенные офисы, вряд ли будет эффективной без

организации удаленного доступа к локальным сетям филиалов. Однако решение

этой проблемы путем использования выделенных линий обходится компаниям

порой слишком дорого, а аналоговые модемы не способны обеспечить требуемого

уровня производительности, особенно в последние годы, когда интенсивность

информационных потоков резко возросла. Что же касается волоконно-

оптических, радиорелейных и спутниковых каналов связи, то для основной

массы компаний их стоимость все еще выглядит астрономической. В этом случае

идеальным решением как раз и является технология ISDN, способная обеспечить

и приемлемый уровень производительности, и необходимое качество передачи

информации, и максимально полный перечень услуг - и все это за вполне

доступную цену.

Сети ISDN способны обеспечивать такие функции, как связь по

требованию, пропускная способность по требованию (объединение нескольких B-

каналов в один логический канал), компрессия данных в канале, защита

информации, позволяя реализовывать самые разнообразные решения проблем

организации связи с филиалами.

Допустим, существует два удаленных офиса. Что бы их объединить

достаточно, в каждый их них провести ISDN линию и приобрести ISDN/Ethernet

маршрутизатор. Скорость обмена между сетями будет 128 кбит/с. Кроме того,

вы можете параллельно с информационным обменом использовать ISDN телефон,

без разделения сетей. Но с использованием ISDN телефона, во время работы

последнего, скорость обмена между сетями упадет до 64 кбит/с, но только на

время его работы!

Сетевые коммутаторы, маршрутизаторы. Призваны объединять удаленные

ЛВС, обеспечивая тем самым оперативный доступ к корпоративным

информационным ресурсам, например базам данных.

ISDN и телекомпьютинг.

Не менее привлекательным является применение ISDN в организации такой

формы удаленного доступа, как телекомпьютинг. Данная форма вызвана к жизни

необходимостью создания наиболее оптимального и эффективного способа

удаленного взаимодействия служащих с центральным офисом своей компании.

Телекоммьютинг предполагает возможность использования служащими средств

телекоммуникаций для постоянной связи с офисом, не выходя из дома, сокращая

тем самым количество регулярных поездок на работу. Можно с определенной

долей уверенности прогнозировать, что в самом ближайшем будущем ISDN станет

тем катализатором, который обеспечит стремительный рост популярности

телекомпьютинга, - 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 накладывают 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".

ISDN и видеоконференции.

Еще один аргумент в пользу ISDN - наиболее прямой и естественный путь

к организации реальных видеоконференций. Правда, число участников не должно

превышать четырех, однако рабочие совещания двух-трех человек можно

проводить в режиме реального времени.

В определенной степени на рост интереса к ISDN оказывает влияние

развитие систем мультимедиа. Так, многие коммерческие радиостанции на

Западе используют ISDN для передачи стереозвука с высоким качеством. Кроме

того, сейчас на рынке появились охранные системы и системы видео

наблюдения, работа которых основана на использовании принципов ISDN.

Факсы нового поколения.

Если вы не хотите простаивать перед факсами часами в ожидании

необходимого документа и не желаете повторять передачу несколько раз, из-за

того, что переданный текст не читаем, Вам необходимо перейти на

факсимильные аппараты нового поколения.

Одно из главных преимуществ использования цифровых технологи в связи,

это дополнительные услуги, которые последнее время становятся популярны

среди пользователей учрежденческих мини-АТС. 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 (АОН);

. запрет как входящего, так и исходящего вызовов;

. наведение справки во время разговора (удержание вызова);

. конференцсвязь;

. организация закрытой группы абонентов;

. будильник;

. вызов по 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.

4. Преимущества ISDN

Прежде чем переходить к описанию общих достоинств ISDN, хочу привести

несколько частных примеров. Например, многие руководители 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. Еще 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 B-канала могут быть объединены, например,

для обеспечения более быстрого доступа к провайдеру Internet, а при

поступлении входящего вызова один канал B тут же освобождается; по

завершении разговора канал B автоматически подключается к передаче данных.

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 PPP базовый интерфейс обмена

позволяет достичь скорости 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.

5. Концепция ISDN

Определив в общих чертах сферу применения ISDN и рассмотрев ее

основные возможности, перейдем теперь к рассмотрению технологических

особенностей одной из самых перспективных телекоммуникационных систем

современности.

Основные принципы ISDN

Как уже говорилось выше, технология ISDN имеет концептуальные отличия

от принципов, используемых в аналоговой телефонии. Каковы же эти отличия?

Основной отличительной особенностью сети ISDN от обычной аналоговой

телефонной сети является то, что ISDN-станции обеспечивают коммутацию

цифровых, а не аналоговых, потоков. Следует заметить, что в последнее время

появилось много аналоговых АТС, использующих цифровую коммутацию аналоговых

сигналов. В отличие от таких станций, коммутаторы ISDN коммутируют именно

цифровые потоки. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые происходит

на уровне ISDN-терминалов (т.е. на оборудовании конечных пользователей), в

связи с чем ISDN-станция имеет возможность коммутировать однородные

цифровые потоки, "не зная", что же именно в данный момент передается по

каналу.

Второй особенностью ISDN является реализация принципа единой

распределенной телефонной станции. Согласно данному принципу, все станции в

рамках одной ISDN-сети логически объединены в единую большую станцию и

абонентами могут рассматриваться в качестве цельного ISDN-комплекса.

Использование указанного принципа позволяет оптимизировать нагрузку на

каналы связи (например, минимизируя маршруты соединения между абонентами),

а также предоставляет ряд услуг, не принятых в аналоговой телефонии

(например, введение единого плана номеров).

Нельзя обойти вниманием и такую важную особенность, отличающую ISDN

от аналоговых сетей, как практически мгновенное установления соединения.

Максимальная задержка в ISDN-сети не превышает 30 мс на каждый узел связи.

Четвертой отличительной особенностью новой технологии является

способность ISDN-станций осуществлять автоматическую маршрутизацию

соединений, что особенно важно в случаях, когда между станциями имеется

несколько альтернативных путей соединения и необходимо выбрать наиболее

оптимальный.

1. Описание технологии ISDN

Технология ISDN различает две основных разновидности логических

транспортных каналов.

PRI (Primary Rate Interface) обеспечивает пропускную способность 2

Мбит и используется в основном как магистральный канал связи между

телефонными узлами и/или потребителями.

BRI (Basic Rate Interface) инкапсулирует два B (bearer) канала

данных, каждый пропускной способностью 64 Кбит, и один канал D (delta),

используемый для сигнализации. Часто интерфейс BRI называют поэтому "2B+D".

Общая пропускная способность BRI составляет 144 Кбит, однако для передачи

данных может использоваться один или два B-канала, что дает в итоге

пропускную способность 64/128 Кбит.

Абонентские точки ISDN, как правило, подключаются с использованием

BRI. Преимуществом здесь является то, что организовать ISDN-точку

достаточно легко и относительно дешево.

Благодаря тому, что BRI содержит два различных канала данных, ISDN-

линию одновременно может использовать два абонента - либо для двух

телефонных разговоров, либо для телефонного разговора и передачи данных, в

том числе Интернет. Вообще же к ISDN-линии можно подключить до 8 различных

устройств, каждое из которых получит собственный идентификационный номер.

2.1. Интерфейсы ISDN: BRI и PRI

Одним из основных элементов любой коммуникационной системы являются

линии связи и принципы, положенные в основу их функционирования. Что

касается ISDN, то исторические реалии развития и внедрения этой технологии

неизбежно привели к использованию в рамках ISDN одновременно нескольких

принципиально различных типов соединительных линий, или интерфейсов. В

первую очередь это связано с тем, что "смена вех" в истории телефонии

происходит не скачкообразно, а постепенно, как бы плавно "перетекая" из

одного (аналогового) состояния в другое (цифровое). Наступление эпохи ISDN

происходит безболезненно для пользователей традиционных телефонных услуг, с

постепенным вытеснением принципов аналоговой телефонии. Именно поэтому

полноценная цифровая АТС должна поддерживать, помимо специфических ISDN-

интерфейсов, и все типы соединительных линий, существующих в аналоговой

телефонии.

Первоначально все телефонные станции являлись аналоговыми, и связь

между ними (а также между ними и абонентами) осуществлялась посредством

аналоговых соединительных линий. Однако рост нагрузки на линии связи,

связанный с интенсификацией информационных потоков и расширением круга

проблем, возлагаемых на телефонную связь, привел к необходимости выбора:

либо увеличивать кабельную емкость через увеличение количества линий связи

(что вело к значительному увеличению стоимости телефонных услуг), либо

искать принципиально новые решения. В результате появились цифровые линии

связи - Digital Trunk Interface (DTI), позволившие увеличить количество

каналов при сохранении или даже уменьшении числа соединительных проводов.

Появившиеся в середине семидесятых первые ISDN-станции

разрабатывались с учетом возможности работы с аналоговыми линиями связи и

DTI, поэтому никакого диссонанса в индустрию телефонных услуг они не

внесли. Подавляющее большинство абонентов продолжало пользоваться обычными

аналоговыми телефонами, и ISDN-станция должна была обеспечить поддержку

одновременно и цифровых ISDN-терминалов, и обычных аналоговых аппаратов.

Дальнейшее развитие цифровых принципов связи привело к увеличению

численности ISDN-станций, что, в свою очередь, привело к необходимости

создания специфического ISDN-интерфейса, обеспечивающего связь между ISDN-

станциями. При этом физическая совместимость нового ISDN-интерфейса с DTI

позволяет абонентам ISDN-станций наряду с ISDN-терминалами по-прежнему

использовать аналоговые телефонные аппараты, модемы и факсы.

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 PRI

(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 - 2В+D. При использовании BRI в качестве связующего звена

между ISDN-станцией 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

- по 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 занятости 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.

Логическое строение коммутируемого соединения ISDN BRI начального

уровня, не зависимо от кабельного исполнения, выглядит так:

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 BRI-интерфейс:

определенное количество В-каналов и один D-канал. Иными словами, PRI можно

представить в виде формулы nB+D (23В+D в США и Японии, где действует

стандарт Т-1, и 30В+D в Европе, где действует стандарт Е-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 организации

высокоскоростного соединения ISDN PRI. Выполняется либо на коаксиальном или

на оптическом кабеле. Строение ISDN PRI выглядит так:

2.2. Уровни обмена сигналами

2.2.1. Уровень 1

Форматы блока данных физическoго 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). Оба вида блока данных физического уровня показаны на Рис. 11-2

"Форматы блоков данных физического уровня ISDN". Длина блоков данных равна

48 битам, из которых 36 бит представляют информацию. Биты "F" обеспечивают

синхронизацию. Биты "L" регулируют среднее значение бита. Биты "Е"

используются для решения конфликтной ситуации, когда несколько терминалов

на какой- нибудь пассивной шине претендуют на один канал. Бит "А""

активирует усройства. Биты "S" ещe не получили назначения. Биты "В1", "В2"

и "D" предназначены для данных пользователя.

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, oнo 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

пред'явления ему требования до передачи детектировать большее число

последовательных единиц. Приоретет 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.

2.2.2. Уровень 2

Уровнем 2 протокола обмена сигналами ISDN является Link Access

Procedure, D channel (Процедура доступа к каналу связи, D-канал), известная

также как LAРD. LAPD аналогична "Управлению каналом передачи данных

высокого уровня" (HDLC) и "Процедуре доступа к каналу связи,

сбалансированной" (LAPB) (смотри Главу 12 "SDLC и его производные" и Главу

13 "Х.25", где дается более подробная информация об этих протоколах). Как

видно из раскрытия его акронима, LAPD используется в D-канале для того,

чтобы обеспечить поток и соответствующий прием управляющей и

сигнализирующей информации. Формат блока данных LAPD (смотри Рис. 11-3)

очень похож на формат HDLC; также, как НDLC, LAPD использует блок данных

супервизора, информационный и и непронумерованный блоки данных. Протокол

LAPD формально определен в CCITT Q.920 и SSITT Q.921.

Поля "флаг" (flag) и "управление" (control) LAPD идентичны этим полям

у HDLC. Длина поля "адрес" LAPD может составлять один или два байта. Если в

первом байте задан бит расширенного адреса (ЕА), то адрес состоит из одного

байта; если он не задан, то адрес состоит из двух байтов. Первый байт

адресного поля содержит servise access point identifier (SAPI)

(идентификатор точки доступа к услугам), который идентифицирует главный

вход, в котором услуги LAPD обеспечиваются Уровню 3. Бит C/R указывает,

содержит ли блок данных команду или ответный сигнал. Поле "идентификатора

конечной точки терминала" (terminal end-point identifier) (TEI) указывает,

является ли терминал единственным или их много. Этот идентификатор является

единственным из перечисленных выше, который указывает на широковещание.

2.2.3. Уровень 3

Для передачи сигналов ISDN используются две спецификации Уровня 3:

CCITT 1.450 (известная также как CCITT Q.930) и CCITT 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 обеспечивает протокол Х.25 (более подробно смотри в

Главе 13 "Х.25"). На рис.11-4, взятом из спецификации CCITT 1.451, показаны

типичные стадии обращения с коммутацией каналов ISDN.

2. Средства связи подключения к ISDN

В условиях развитого рынка услуг связи, например такого, как в

Европейских странах, терминалы ISDN можно купить в обычных магазинах или

специализированных фирмах, предоставляющих также и консалтинговые услуги.

Естественно, терминалы соответствуют национальным стандартам страны, где

они и продаются. Тем не менее анализ мирового опыта развития услуг ISDN

показывает, что при массовом внедрении их возникает проблема совместимости

терминального оборудования при соединении типа «из конца в конец». И тот

факт, что эта проблема все еще не решена, приводит к росту жалоб

пользователей ISDN на операторов ТфОП и регулирующие органы и даже к

конфликтам между самими операторами.

На сегодняшний день в России продается в основном импортное

терминальное оборудование ISDN. К сожалению, зарубежные фирмы-производители

недостаточно знакомы с российскими стандартами, в том числе с Законом о

связи Российской Федерации и требованиями Госкомсвязи РФ к оборудованию

связи, подключаемому к ТфОП. Это приводит к поступлению на наш рынок

оборудования, поддерживающего национальные стандарты других стран и не

имеющего сертификата соответствия Госкомсвязи РФ.

Положение усугубляется еще и тем, что некоторые операторы не уделяют

должного внимания процессу внедрения услуг ISDN на своей территории, и

перепоручили его другим фирмам. В результате уже имеются первые жалобы

абонентов на нестыковку оборудования и несовместимость услуг.

Следовательно, распространение несертифицированного ISDN-оборудования

приводит к замедлению процесса внедрения и даже к дискредитации услуг,

предоставляемых сетью ISDN. И хотя ответственность операторов сети общего

пользования за качество связи заканчивается на участке АТС — сетевое

окончание (Network termination — NT), на первом этапе внедрения услуг ISDN

целесообразно держать под жестким контролем Госкомсвязи РФ и операторов

процесс использования абонентами только сертифицированного терминального

Страницы: 1, 2