Цифровая связь ISDN

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, оно 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 предъявления ему требования до передачи детектировать большее число последовательных единиц.

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.

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").

3. 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.

1. Компоненты ISDN

Согласно принятому  Госкомсвязи РФ определению, средства связи для подключения к станциям с услугами ISDN (Далее для краткости  будем называть их средствами связи  подключения к ISDN.) подразделяются на терминальное оборудование, терминальные адаптеры и средства доступа.

Классификация средств  связи подключения к ISDN 
на примере BRI:

1) Терминальное оборудование. В соответствии со стандартами ETSI к терминальному оборудованию (terminal equipment — TE) относятся цифровые речевые терминалы ISDN, реализующие услуги телефонии в полосах 3,1 и 7 кГц, видеотерминалы, системы видеоконференц-связи, многофункциональные терминалы ISDN, телефаксы 4-й группы, терминалы телетекста. Кроме этого терминального оборудования, эталонная схема подключения к ISDN предусматривает также использование в качестве терминалов ISDN учрежденческо-производственных АТС (УПАТС).

С помощью такого оборудования пользователи могут подключиться к  сети ISDN по базовому (BRI) или первичному (PRI) доступу и получать один из следующих видов услуг связи: телефонию в полосе 3,1 или 7 кГц, передачу данных, телетекст, видеотекс, видео телефонию. Некоторые виды терминального оборудования ориентированы на поддержку нескольких услуг (например, видеотелефоны ISDN на базе ПК обеспечивают еще и прием/передачу данных). Среди терминального ISDN-оборудования выделяются терминалы со встроенным интерфейсом V.24. Это комбинированные устройства, выполняющие функции и телефона ISDN, и «цифрового модема» для передачи данных через один B-канал со скоростью до 64 Кбит/с. Подключение к компьютеру осуществляется через стык V.24 (RS-232C) при использовании стандартных средств работы с модемами.

Терминал со встроенным интерфейсом (V.24) устройства этого класса недороги (цены на терминал ISDN с интерфейсом V.24 и без него различаются незначительно) и идеально подходят для единичных пользователей (телекомпьютинг), которым необходим удаленный доступ к различным сетям: локальным, передачи данных и/или Интернет, а также для небольших рабочих групп, создающих ограниченный трафик.

Кроме основных услуг, терминальное оборудование может поддерживать еще  и широкий спектр дополнительных: абонентский доступ, предоставление пользователю информации и перенаправление/удержание/ожидание телефонных вызовов. Последние виды услуг предназначаются преимущественно для абонентов ISDN, и каждая из них реализуется согласно своему стандарту, действующему на территории России. Абоненты национальной сети ISDN смогут пользоваться единым набором основных и дополнительных услуг независимо от фирм — производителей систем коммутации, разумеется, если терминальное оборудование имеет сертификат соответствия Госкомсвязи РФ.

Большинство терминалов поддерживают только самые популярные дополнительные услуги: перенаправление/ожидание вызова, удержание линии, конференц-связь трех абонентов, переносимость терминала, программирование абонентских мульти номеров. Таким образом, абонент сети ISDN может выбрать терминал, удовлетворяющий его потребностям.

В настоящее время  к применению на российской ТфОП сертифицированы  два цифровых телефонных аппарата ISDN — EURIT 20 и EURIT 30 производства швейцарской  фирмы Ascom, два видеотелефона на базе персонального компьютера — Intel ProShare 200 производства фирмы Intel и PictureTel PCS-100 производства фирмы PictureTel.

2) Терминальные адаптеры. Поставщики средств связи предусмотрели различные варианты подключения к сети ISDN. Например, для тех, кто не хочет расставаться со своим телефонным аппаратом (факсом или компьютером), выпускаются специальные терминальные адаптеры (terminal adapter — TA). Это небольшие устройства (платы и т. д.), дополняющие стандартные средства связи (персональные компьютеры, факсы 2-й и 3-й групп, установки передачи данных по протоколу Х.25, аналоговые телефонные аппараты и т. д.) и обеспечивающие их интерфейс с ISDN. Таким образом, ТА служит для подключения к сети ISDN оборудования, которое не было специально разработано для этой сети.

Выпускаются два типа ТА — внешние и встроенные. Внешние выполнены в виде отдельного устройства со своим блоком питания. Они функционируют согласно одной заложенной в него программе, ориентированной на предоставление интерфейса с ISDN тому или иному типу терминального оборудования (например, имеются ТА для подключения терминалов, работающих по протоколу Х.25 или V.24 либо по интерфейсу a/b). Терминальные адаптеры, ориентированные на прием/передачу данных, могут поддерживать их динамическое сжатие на аппаратном уровне. Они компактны и удобны в использовании. Их весьма охотно применяют одиночные пользователи и небольшие рабочие группы пользователей для удаленного доступа к локальным и глобальным сетям. Кроме того, существуют ТА, совмещенные с другими средствами связи ISDN. Например, в телефонный терминал пользователя может быть интегрирован ТА для подключения ПК. В этом случае ПК по интерфейсу V.24 подключается непосредственно к телефону ISDN, и, используя его программные средства, может устанавливать соединения с другими пользователями.

К сожалению, на сегодняшний день ни один ТА не имеет сертификата соответствия Госкомсвязи РФ.

3.2  Средства доступа

К средствам доступа  относятся сетевые окончания (NT), мультиплексоры, мосты/маршрутизаторы. Основной характеристикой функционирования сети ISDN является организация цифрового абонентского доступа на базе существующих двухпроводных линий. Данная задача потребовала введения на двухпроводном интерфейсе специального кодирования, которое позволяет использовать его для дуплексной передачи информации со скоростью 160 Кбит/с. Сопряжение двухпроводного интерфейса Uk0 (со стороны станции) и четырехпроводного интерфейса S0 (со стороны пользователя) требует применения специального устройства, называемого сетевым окончанием. Оно предназначено для подключения одной или нескольких пользовательских установок к сети ISDN по одной и той же линии. С точки зрения пользователя, сетевое окончание является средством доступа к ISDN.

Ниже приведены сертифицированные  сетевые окончания, которые применяются  на ТфОП России:

Для основного доступа ISDN: NT производства фирмы Siemens; NTBA производства фирмы ELCON (Германия), NT+2a/b (со встроенным терминальным адаптером для подключения аналоговых терминалов) производства фирмы Ascom, NT1+ (со встроенным терминальным адаптером для подключения аналоговых терминалов) производства фирмы CS Telecom (Франция).

3.3  Устройства для  передачи данных

Мультиплексоры — устройства, обычно служащие для объединения нескольких линий BRI в одну — позволяют изменить стандартную конфигурацию абонентской линии и обеспечивают пользователю (в зависимости от его потребностей) более гибкий и удобный доступ к сети ISDN. Такие устройства могут предоставить ему ISDN-услуги на более высокой скорости, чем это позволяет основной доступ.

Использование инверсного мультиплексора. Использование подобного оборудования предполагает наличие у абонентов специальных терминалов, способных подключаться к нему (например, по интерфейсу V.35). Примером такого оборудования может служить инверсный мультиплексор для предоставления абоненту услуги видео телефонии на скорости 384 Кбит/с. При установлении соединения с помощью этого мультиплексора происходит последовательная коммутация шести каналов в одном направлении, при этом маршрут каждого с коммутированного канала может различаться. Следовательно, и время распространения сигналов по каждому из каналов будет разное.

Использование мультиплексора MUX12 для подключения удаленных  абонентов. Применение двухпроводных линий при организации доступа к сети ISDN накладывает определенные ограничения на длину абонентской линии — для интерфейса Uk0 она не должна превышать 8 км. Данная задача решается с помощью специального мультиплексора, например MUX12 производства фирмы CS Telecom. Он служит для мультиплексирования двенадцати абонентских линий ISDN основного доступа с последующей передачей данных по одной линии со скоростью 2048 Кбит/с (средой для передачи могут служить медные линии). По базовым доступам через интерфейс Uk0 MUX12 подключается к системе коммутации ISDN. В комплект системы входят мультиплексор и демультиплексор, которые взаимодействуют по каналу со скоростью 2048 Кбит/с. Это позволяет оператору с помощью одной системы коммутации охватить услугами ISDN довольно большую территорию. MUX12 сертифицирован для применения на российской ТфОП.

Мосты/маршрутизаторы ISDN PRI/BRI — это устройства для объединения удаленных сегментов локальных сетей (Ethernet, Token Ring и др.) через каналы ISDN. Обычно они рассчитаны на передачу трафика определенного стека протоколов, принадлежащего какой-либо одной сетевой операционной системе, со скоростью до 128 Кбит/с (по двум каналам B). Мосты/маршрутизаторы имеют специальные средства фильтрации трафика и могут частично или полностью выполнять функции маршрутизации последнего. Такие устройства стоят недорого и предназначены в основном для небольших и средних локальных сетей (на 10—50 рабочих станций).