Классификация сетей электросвязи (стр. 48 )

7.3. Принципы функционирования ISDN

Предварительные условия для функционирования сети ISDN

       Предварительные условия для функционирования сети ISDN представлены на рис. 7.12. Они заключаются в:

- наличии цифровых трактов, - наличии станций с услугами ISDN, - наличии системы сигнализации №7 между станциями, - наличии интерфесов по базовому или первичному доступу.

Рис. 7.12. Предварительные условия для функционирования сети ISDN.

7.3.1. Абонентский доступ ISDN может быть реализован:

по двухпроводной медной паре, такие линии используются в аналоговой телефонии. Этот тип линии называется базовым доступом (basic rate access, BA) и используется для соединения ISDN станции общего пользования с
- обычными абонентами - небольшими учрежденческими станциями.
по четырех проводной медной линии, которой переадется поток ИКМ30. Этот тип линии называется первичным доступом (primary rate access, PA) и используется для соединения средних и больших учережденческих станций с ISDN станцией общего пользования.

7.3.2. Основной доступ ISDN.

Передача цифровой информации по двухпроводной медной паре в сети ISDN возможна со скоростью 160 кбит/с при нормальных условиях (длина кабеля не более 8 км при диаметре поперечного сечения 0.6 мм, или не более 4.2 км при диаметре поперечного сечения 0.4 мм). 160 кбит/с организуются следующим образом (Рис. 7.13):

два канала, каждый по 64 кбит/с, для передачи пользовательской информации (речь, текст, данные и т. д.). Эти каналы называются В-каналами (basic channels В1 and В2); каждый из которых используется индивидуально и коммутируются по вызову. И как результат этого два разных вызова могут осуществляться одновременно и независимо один от другого.

один канал с 16 кбит/с для передачи сигнализации. Этот канал называется D-каналом (delta-channel); он не предназначен для коммутации, а используется как правило для передачи сигнальной информации в виде пакетов сигнальных сообщений (D-channel messages). D-канальные сообщения, независимо от сигнальной информации, могут нести пакетно-ориентированную пользовательскую информацию, если подключено соответствующие терминальное оборудование.

оставшиеся 16 кбит/с используются для синхронизации и поддержки данных для абонентской линии во время передачи.

Рис. 7.13. Абонентская линия при основном доступе.

Медная пара, работающая в режиме 2В+D (144 кбит/с полезной информации) с синхронизацией и поддержкой данных (160 кбит/с общей информации) входит в состав Uk0-интерфейса. Со стороны пользователя медная пара заканчивается сетевым окончанием (network termination NT). Сетевое окончание переводит двухпроводной Uk0-интерфейс (160 кбит/с) в четырех проводный S0-интерфейс (192 кбит/с); для случая 2В+D сетевое окончание прозрачно в обоих направлениях. Оператор сети несет ответственность за соединение от станции только до сетевого окончания, а за участок от NT до абонента отвечает абонент. Т. о.наличие NT помогает определить ответственность за ошибки в работе системы (по чьей вине).

7.3.2.1. S0-интерфейс это:

соединительная шина через которую ISDN-совместимое оборудование может соединяться с основной ISDN станцией через стандартный разъём (Рис. 7.14.а). Для учрежденческой станции S0 - интерфейс - это точка в которой учрежденческая станция соединяется с основной ISDN станцией (Рис. 7.14.в). Длина шины S0 не должна превышать одного километра.

7.3.3. Первичный ISDN доступ.

Аналогичен основному доступу, где D-каналом передающим сигнальную информацию для обоих В-каналов (каждый по 64 кбит/с) является временной интервал 16 (time slot 16, со скоростью передачи 64 кбит/с) потока ИКМ30, в котором передается сигнальная информация для всех 30 разговорных каналов (time slot 1-15, 17-31, каждый со скоростью передачи 64 кбит/с). Если линию ИКМ30 использовать для обеспечения первичного доступа ISDN, тогда временные интервалы с 1 по 15 и с 17 по 31 используются как пользовательские каналы (для передачи речи, текста, данных и т. д.), в то время как сигнальная информация передаётся как обычно во временном интервале 16. По аналогии с основным доступом временные интервалы с 1 по 15 и с 17 по 31 называются В-каналами

Рис. 7.14. Основной доступ ISDN.

(основные каналы с В1 по В31), в то время как временной интервал 16 рассматривается как D-канал (Рис. 7.15 ).

Рис. 7.15. Абонентская линия при первичном доступе.

Подобно основному доступу, В-каналы используются и переключаются индивидуально, а сигнальная информация (D-канальные сообщения) передаются в D-канале. Но в отличие от основного доступа, D-канал здесь используется только для передачи сигнальной информации, пакетно-ориентированные пользовательские данные должны быть отделены от сигнальной информации в учрежденческой станции и передаваться по В-каналам. Поскольку по В-каналуам всегда передаются данные со скоростью 64 кбит/с, они обозначаются как В64. Данные по D-каналу могут передаваться со скоростью 16 кбит/с (основной доступ) и со скоростью 64 кбит/с (первичный доступ), такие каналы обозначаются D16 и D64 соответственно. Звено ИКМ, работающее как первичный доступ с 30В64 + D64 называется Uk2pm интерфейсом или Uk2m интерфейсом. Окончание линии со стороны абонента оформлено как сетевое окончание (NT), где интерфейс Uk2m трансформируется в S2m интерфейс. От NT до учрежденческой станции расстояние не должно превышать одного километра. Учрежденческая станция соединяется с ISDN станцией общего пользования посредством S2m интерфейса. При использовании учрежденческой станции S0-интерфейс выступает как шина для подключения терминального оборудования (Рис. 7.16).

Рис. 7.16 Первичный доступ ISDN.

Каждая локальная станция ISDN предлагает различные типы абонентского доступа (Рис. 7.17):

аналоговый абонент - могут использовать сеть ISDN только для телефонных аналоговый PABX - вызовов или соединений через модем цифровой абонент - так называемые ISDN абоненты, могут пользоваться цифровой PABX - всеми видами услуг сети ISDN в зависимости от присоединённого терминала

Рис. 7.17. Типы абонентского доступа.

В качестве терминалов для ISDN могут использоваться различные виды коммутационного оборудования. Это оборудование должно только поддерживать интерфейс S0, т. е. 4-проводный интерфейс со скоростью передачи 192 кбит/с. Терминалами могут быть аналоговые и цифровые телефоны, видеотелефоны, персональные компьютеры и другое коммуникационное оборудование. Если терминал не поддерживает интерфейс S0, то он может быть адаптирован к нему посредствам терминального адаптера (terminal adapter TA). ТА даёт возможность адаптировать поток данных ISDN (64 кбит/с для В-канала и 16 кбит/с для D-канала) со скоростями поддерживаемыми множеством терминалов. С использованием терминальных адаптеров можно адаптировать к сети ISDN оборудование, которое не было специально разработано для работы в этой среде (Рис. 7.18). Персональный компьютер адаптируется к сети ISDN посредством вставляемой в него ISDN-карты и программного обеспечения (Рис. 7.19). Оборудованный подобным образом, компьютер способен передавать/получать информацию в цифровом виде (текст, данные, картинки), а также использоваться как телефакс группы 3. Доукомплектованный мультимедийным оборудованием (телекамера, колонки), компьютер может выступать в роли видеотелефона, всё это делает ПК универсальным ISDN терминалом.

Рис. 7.18. Использование терминального адаптера.

Рис. 7.19 Компьютер - универсальный терминал для ISDN.

7.4. Преимущества ISDN по сравнению с обычными телефонными сетями и сетями передачи данных.

Сеть ISDN обладает возможностями присущими сетям телефонной связи и возможностями сетей передачи данных. Однако в сети ISDN практически все услуги предоставляются с более высоким качеством.

Телефония: улучшенная помехоустойчивость передачи речи благодаря цифровому кодированию; вывод на дисплей дополнительной информации (о текущей тарификации, номере вызывающего абонента и т. д.); качество равное передачи по аналоговому каналу в спектре 7 кГц.

Факсимильная связь: передача страницы формата А4 меньше чем за 10 секунд (по аналоговой или цифровой сети общего пользования - 60 секунд); в 4 раза более высокую разрешающую способность.

Телетекс: передача страницы формата А4 менее чем за 1 секунду (по аналоговой или цифровой сети общего пользования - 12 секунд); возможен смешанный режим с факсом.

Видеотекс: заполнение экрана дисплея менее чем за 1 секунду (по аналоговой или цифровой сети общего пользования - 8 секунд); улучшенная графика.

Передача данных: до 20 раз быстрее, чем по аналоговой телефонной сети с использованием модемов.

Единая всеобщая сеть связи с унифицированной для всех служб техникой приводит к унификации эксплуатации и технического обслуживания. Архитектура ISDN обладает большой гибкостью и легко развивается, как следствие этого возможно предоставление большого количества дополнительных услуг, число которых постоянно растёт. Гибкость цифровой сети позволяет также вводить новые службы связи при сравнительно низких затратах. Перспективой развития ISDN является широкополосная ISDN. Сеть ISDN легко внедряется, т. к. для абонентских участков не нужно прокладывать новые кабели, а можно воспользоваться старыми. Любая ISDN станция может поддерживать как аналоговых, так и цифровых абонентов, поэтому переход на цифровую сеть будет проходить плавно.