ISDN - цифровая сеть с интеграцией услуг (Integrated Services Digital Network)
- это современное поколение всемирной телефонной сети. Поскольку ISDN использует
цифровую технологию она может переносить любой тип информации, включая передачу
речи высокого качества и быструю и корректную передачу данных от пользователя
к пользователю.
Во-первых, что же такое ISDN в обыденной жизни?
По сути, это просто ТЕЛЕФОН, но со значительно большими возможностями. Причем
эти возможности определяются не только моделью и "наворотами" Вашего
телефонного аппарата, но и самой телефонной сетью, то есть "начинкой"
станции. Сеть ISDN сохраняет самую главную возможность телефона - возможность
снять трубку и набрать номер. Но вот после этого начинается самое интересное.
Обычный телефон подключается к телефонной станции парой проводников. При этом
по одной паре можно вести только один телефонный разговор. При этом в трубке
слышны шумы, помехи, радио, посторонние голоса - недостатки аналоговой телефонной
связи, которая "собирает" все помехи на своем пути.
Совсем другое дело - ISDN-телефония. Абоненту устанавливается сетевое окончание.
К нему подключаются все аппараты абонента, а сетевое окончание подключается
к станции. Канал связи от абонента к абоненту полностью цифровой, поэтому вы
можете слышать, как жужжит муха на той стороне линии. Но хорошая слышимость
- это еще не самое главное.
Основное достоинство сети ISDN - возможность по одной телефонной паре вести
два телефонных независимых разговора одновременно (или один разговаривает другой
сидит в INTERNET)! Вы можете подключить к одному сетевому окончанию до восьми
аппаратов, и каждый может иметь свой городской номер.
А что же может дать сеть ISDN для вашего бизнеса?
В первую очередь она может помочь в полноценной телефонизации вашего офиса.
Вы проводите себе линию ISDN вместо обычной телефонной. Затем покупаете адаптер,
с помощью которого можно подключить от двух до восьми обычных аналоговых устройств,
например телефонный аппарат, факс, модем (тут же и INTERNET),автоответчик. Ваш
офис полностью телефонизирован и есть две входные линии. Дозвониться в Вашу
фирму стало намного проще, а это делает Ваш бизнес более конкурентно-способным!
И это только один из вариантов применения широких возможностей, предоставляемых
сетью ISDN.
В ISDN также как и у аналоговых телефонов, существуют ДВО-дополнительные виды
обслуживания, только они намного шире. Помимо разного рода перенаправления по
занятости, не ответу, безусловная передача вызова, уведомление и удержание вызова
и т.д существуют специфические услуги о них мы и расскажем. Не забудьте в ISDN
все ДВО бесплатны - это тоже существенный плюс перед аналоговыми телефонами.
Идентификация вызывающего номера
- это определение номера звонившего,
так называемый АОН.
Идентификация подключенного номера
- это определение номера, который
Вам реально ответил, В городе много людей пользуются услугой "Перенаправление".
Установив такую услугу, Вы можете выявить такого человека, где на каком телефоне
он реально находится.
Информация об оплате по окончанию разговора
(только разговоры по городу,
Вы инициатор соединения) - подписавшись на эту услугу, Вы сможете видеть количество
копеек реально за последний Ваш разговор и общее количество. При помощи этой
услуги можно реально планировать свои деньги и контролировать своих служащих
в офисе, чтобы не было злоупотреблений.
Технология ISDN появилась достаточно давно - почти 20 лет назад. Основополагающие
спецификации содержатся в рекомендациях I.122 Международного консультативного
комитета по телефонии и телеграфии (современное название этого комитета - Международный
союз электросвязи). Позже появились рекомендации I.430 и I.431 для физического
уровня модели ISO; Q.921/I.441 для уровня управления логическим каналом; Q.931/I.451
и DSS1 для сетевого уровня и целый ряд других. Благодаря усилиям со стороны
ETSI (European Telecommunications Standards Institute) фактическим стандартом
в Европе становится EuroISDN, который поддерживают большинство европейских телекоммуникационных
провайдеров и производителей оборудования. В России также ведутся работы по
стандартизации и обеспечению совместимости строящихся в различных регионах сетей
ISDN. Для этого несколько лет назад была создана и теперь расширяется опытная
зона тестирования технологии ISDN, включающая в себя ряд крупных городов России.
Ядро ISDN
Основой ISDN является цифровизируемая телефонная сеть, т.е. сеть на базе цифровых
телефонных каналов 64 кбит/с. Поэтому по сути ISDN - сеть с коммутацией каналов,
однако в ней возможна также передача данных с коммутацией пакетов. Сеть ISDN
позволяет использовать существующие медные кабели абонентской сети. Соединения
от абонента до абонента проходят по непрерывному цифровому тракту. Услуги ISDN
базируются на двух стандартах:
" Базовый доступ (Basic Rate Interface (BRI)) - два B-канала 64 кбит/с
и один D-канал 16кбит/с
" Первичный доступ (Primary Rate Interface (PRI)) - 30 B-каналов 64кбит/с
и один D-канал 64 кбит/с
Обычно пропускная способность BRI составляет 144 Кбит/с. При работе с PRI полностью
используется вся магистраль цифровой связи (DS1), что дает пропускную способность
2Мбит/c. Пропускная способность канала D в PRI составляет 64 Кбит/с. Высокие
скорости, предлагаемые ISDN, делают ес идеальной для большого числа современных
услуг связи, включая высокоскоростную передачу данных, разделение экранов, видеоконференции,
передачу больших файлов для мультимедия, настольную видеотелефонию и доступ
к Интернет - это всего лишь некоторые примеры. Эти услуги уже успешно используются
предприятиями - большими и малыми - и также используются квартирными абонентами.
Сигналиация PRA
Сигналиация PRA в основном используется для подключения УПАТС предприятий, банков
и т.д. Для этого нужно иметь платы, которые поддерживают сигнализацию E-DSS1
Q931 на обоих концах в станции. В станции, куда Вы включаетесь будет создан
PABX с главным номером GDN- general directory number и порогами Вашей нумерации
DDIRANGE-direct dialing-in range. Реализация некоторых услуг потребует установки
их на опорной станции PABX.Например CGLIP "Идентификация вызывающей линии"
или тарификации, она может идти или на номер GDN Вашего PABX или на все номера
индивидуально. Обычно это просят, когда не куплена собственная система учета
разговоров в составе УПАТС. Тарификация местного трафика идет на номер GDN.
Очень многие задают ВОПРОСЫ: Чем отличается сигнализация R1.5 от PRA? Что мы
с этого будем иметь?
- Сигнализация PRA - это один из доступов ISDN, имея в составе своей станции
ISDN абонентов, Вы дадите им выход на сеть ISDN и получите весь спектр услуг
ISDN на сети ТФОП.
- Это двунаправленные каналы, которые обрабатывают все типы трафика, будь то
городской или междугородный и т.д. Эдесь налицо решена проблема с нехваткой
каналов - есть потенциал (например 3 потока с R1.5 или 2 потока PRA со всеми
прелестями.) Для потоков с R1.5 необходимо создавать 4 пучка - 2 городских (incoming
& outgoing) и 2 междугородных (ZSL & SLM). А вспомним праздники, критические
дни индивидуальные для каждого предприятия когда нагрузка максимальна и линии
перегружены, в этом отношении, PRA остается в выигрыше....
- Быстрая сигнализация по D-каналу гарантирует очень короткое время установления
соединения.
- Высокое качество обеспечивает цифровая передача речи и данных от абонента
до абонента. Речь, данные, изображения и видео могут быть закодированы терминалом
пользователя и переданы в цифровом виде без ошибок по полностью цифровой сети.
Нумерация сети ISDN
Очень часто клиенты в сервис-центре задают вопрос, а какой у меня будет номер?
Для ISDN используется нумерация существующей телефонной сети. В дополнение к
номеру абонента ISDN предусматривается возможность передачи подадреса ISDN.
Подадрес ISDN служит для уточненной адресации внутренних устройств пользователя,
выбранного с помощью подадреса ISDN. Для присвоения ISDN терминалам подадресов
пользователю необходимо подписаться на услугу "Подадресация" . Если
Вы хотите получить несколько номеров на одну ISDN линию, Вы должны подписаться
на дополнительные номера. Номера Вам сообщат в сервис-центре, всего помимо основного.номера
Вы можете иметь дополнительно 7 номеров при этом только 2 из могут разговаривать.
Оплата за услуги связи будет производиться на основной номер
Система сигнализации N7
Составляющей частью сети ISDN является система сигнализации N7. Используемая
в ISDN система сигнализации является системой сигнализации по общему каналу.
Принцип ее в следующем. Все линейные и управляющие сигналы (номер вызываемого
абонента, подтверждения принятия данного номера, информация о доступности абонента
"занят" или "свободен", разъединение с конкретным типом
отказа и т.д), упаковываются в специальные пакеты данных и снабжаются идентификаторами
разговорных каналов, исходящих и входящих станций, а также служебной информацией.
Эти пакеты данных (так называемые сигнальные единицы) передаются по отдельному
сигнальному каналу. Только с помощью этого типа сигнализации можно объединить
сети ISDN. Все станции с ISDN портами в городе и области соединены между собой
при помощи сигнализации N7. Связь с ISDN абонентами направлений, которые помещены
в статье "Список открытых направлений и стран" тоже осуществляется
по сигнализации N7.При этом в каждом направлении присутствует альтернативный
путь, который может быть не всегда с сигнализацией N7. Если вызывающий и вызываемый
абоненты являются абонентами ISDN и процесс установления соединения между ними
не требует перехода на другие системы сигнализации, то эти абоненты могут получить
весь спектр услуг ISDN. Если же один из абонентов является обычным аналоговым
абонентом или требуется переход на другую систему сигнализации, то многие услуги
ISDN становятся недоступными.
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 установление 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. Существуют и другие виды коммутируемых цифровых линий, например, Switched 56, - здесь объединяются два канала и достигается такая же пропускная способность, как и у двух 64 Кбит/с каналов данных ISDN. Однако Switched 56 имеет ряд существенных отличий от ISDN, в частности, по количеству (и качеству) предоставляемых услуг. Так, в Switched 56 отсутствуют такие виды сервисных функций, как определение идентификатора источника входящего сигнала, осуществление маршрутизации вызовов, почти мгновенно производимая настройка на вызов при помощи служебного (16 Кбит/с) канала и т.д.
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.
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 (bearer) 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.
U-cable - обычный двухпроводный кабель, использующийся для аналоговых телефонов
Сетевое окончание (NT) - небольшой модуль, необходимый для согласования ISDN устройств клиента.
ST-cable - кабельная проводка клиента, с возможностью разводки по розеткам.
Физически BRI реализуется либо в виде U-интерфейса, либо в виде S/T-интерфейса. U-интерфейс предназначен для работы с удаленными пользователями (до 5 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, но сейчас выпускаются устройства, которые могут работать напрямую с U-интерфейсом, поскольку имеют встроенный блок NT1; в этом случае необходимость в автономном блоке NT1 отпадает.
Многие задают вопрос: не лучше ли использовать оконечное устройство с U-интерфейсом? Имеется несколько причин ответить отрицательно:
· Первая, на стыке S/T заканчивается зона ответственности оператора связи и по общепринятой европейской практике прибор NT в помещении клиента устанавливает оператор;
· Вторая, немаловажная причина - при подключении только одного оконечного прибора с U-интерфейсом вы ограничиваете себя в других сервисах, сейчас или в будущем. Например, для передачи данных Вы установите только ПК-карту с линейным интерфейсом U и портом a/b для подключения аналогового телефона/факса. Через месяц Вы обнаруживаете, что использование BRI линии неэффективно и захотите поставить еще дополнительное устройство. Но это оказывается невозможным, и Ваши первоначальные инвестиции в прибор с интерфейсом U будут ошибкой;
· Третья причина заключается в том, что такой прибор должен выполнять функции NT и, следовательно, стоить дороже, чем оконечный прибор с интерфейсом S/T.
К интерфейсу S/T можно подключать устройства двух типов: терминальные адаптеры (terminal adapter - TA) и оконечное оборудование (terminal equipment - TE1). На терминальных адаптерах имеется опорная точка R, через которую к NT1 (и далее к ISDN) можно подсоединять технику, рассчитанную на передачу аналогового сигнала или работу с последовательным обменом и не предусматривающую прямого подключения к ISDN: модемы, факс-аппараты, обычные телефоны, маршрутизаторы.
ISDN-станции, в которые стекаются BRI-интерфейсы, соединяются между собой широкополосными магистралями, поддерживающими интерфейс первичного уровня PRI. 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 - 64 Кбит/с.
Цифровые сети интегрального обслуживания ISDN (Integrated Services Digital Network) находят широкое применение в качестве альтернативы подключения посредством каналов Т1/Е1. Разница заключается в основном в способе оплаты. За полный (или часть) канала Т1 взымается фиксированная (достаточно высокая) абонентская плата. В сетях же ISDN оплата взымается только за время подключения.
Технология ISDN позволяет одновременно передавать голосовые и цифровые данные, обеспечивает высокоскоростное подключение к глобальным сетям. Разработана была эта технология для того, чтобы обеспечить интегральные потребности небольшого офиса.
Аналогично каналам Т1 эта технология базируется на использовании цифрового канала 64 Кбит/с. Аналоговые (голосовые) данные предварительно дискретизируются (производится семплирование – sampling) 8000 раз в секунду. Каждый отсчет представляет собой 8 бит информации. То есть используется ИКМ.
В-канал .
Основным компонентом любой линии ISDN является однонаправленный В-канал с пропускной способностью 64 Кбит/с. По нему могут передаваться оцифрованные аудио- или видеоданные или собственно цифровые данные.
D-канал .
Используется для передачи служебной информации. Это, например, сигналы установления и разрыва соединения. Вся же полоса B-канала предназначается только для передачи полезной информации.
Имеются две стандартные для ISDN конфигурации каналов: BRI и PRI/
Интерфейс BRI .
Это логическое объединение двух В-каналов по 64 Кбит/с и одного D-канала с пропускной способностью 16 Кбит/с. BRI (Basic Rate Interface) – интерфейс передачи с номинальной скоростью.
Интерфейс BRI является конфигурацией оптимальной для удаленных пользователей и небольших офисов. Общая его пропускная способность – 128 Кбит/с, а D-канал используется только для передачи служебной информации. BRI позволяет подключить до 8 устройств (телефонных, цифровых и видео).
Для обмена по D-каналу используется протокол SS7 (Signalling System Number 7).
Интерфейс PRI .
PRI (Primary Rate Interface) – интерфейс передачи с базовой скоростью. Этот интерфейс соответствует максимальной скорости передачи по линии Т1. Конфигурация PRI состоит из 23 каналов по 64 Кбит/с (В-каналов) и одного D-канала с пропускной способностью 64 Кбит/с. Следовательно пользователь может вести передачу со скоростью 1,472 Мбит/с.
В европейских линиях ISDN конфигурации PRI соответствует 30 В-каналов (т.к. Е1 содержит именно столько каналов передачи полезной информации).
Подключение пользователя .
На рисунке 5.5 приведена типичная конфигурация аппаратных средств абонентского комплекса ISDN.
Устройство NT1 (Network Terminator 1) используется для подключения абонента к цифровому каналу.
Устройство NT2 (Network Terminator 2) занимает промежуточный уровень между NT1 и любым терминальным оборудованием. Это могут быть маршрутизаторы сетей ISDN и цифровые офисные АТС.
Терминальным устройством первого типа TE1 (Terminal Equipment 1) считается пользовательское оборудование, которое в состоянии подключаться к устройствам типа NT. Это, например, рабочие станции ISDN, факсимильный аппарат, телефоны ISDN.К терминальным устройствам второго типа TE2 (Terminal Equipment 2) относится все оборудование, которое не может непосредственно подключаться к NT2 (аналоговые телефоны, ПК и т.д.), а требует для этого применения специального терминального адаптера TA (Terminal Adapter).
Изложенную ниже.
Если ответить кратко что такое ISDN - то это многоканальный телефон с высоким качеством речи и дополнительными услугами (например определение номера звонящего). Бывает 2 типа интерфейсов ISDN - BRI и PRI. Для корпоративных пользователей наибольшее распространение получил интерфейс PRI (другие названия - E1, поток Е1, ISDN PRI EDSS1, EuroISDN - по сути это все одно и то же). Рассмотрим некоторые особенности ISDN PRI
- Первая особенность - представьте себе телефонную линию, состоящую из 30-и каналов. Это означает, что по ней одновременно могут разговаривать 30 человек. Эти 30 разговоров могут быть как входящими, так и исходящими.
- Вторая особенность - собственно городских номеров в потоке может быть сколько угодно - от одного (общего на всех) и до... скольких договоритесь с Вашим оператором.
- Если номер в потоке один, то здесь все более-менее просто - есть один номер, есть 30 каналов и если 30 человек одновременно наберут этот номер, то все они до Вас дозвонятся (как Вам принять все эти 30 вызовов и не растерять их это уже другой вопрос - вопрос грамотной настройки Вашей мини-АТС и знания ее возможностей по обработке входящих вызовов. Потоки ISDN PRI идеально подходят для Call-центров). Не обязательно, что все 30 звонков должны быть входящими, на выход каналы тоже могут работать, поэтому если 10 Ваших сотрудников позвонят куда-либо, то для входящих вызовов останется только 20 каналов. Если заняты все 30 каналов, то 31-й позвонивший услышит сигнал "занято". Если хотя-бы один канал свободен, то до Вас можно по нему дозвониться.
- Если городских номеров в потоке ISDN PRI больше одного, то работает это следующим образом: каждый из этих городских номеров также является многоканальным, но позвонить по нему ОДНОВРЕМЕННО может столько человек, сколько в ДАННЫЙ МОМЕНТ свободно каналов (из общего числа 30 каналов). Каналы в данный момент могут быть заняты как на вход по другим городским линиям, так и на выход Вашими сотрудниками.
- При желании конечно можно ограничить как число каналов на вход для каждого номера, так и число каналов, которые могут заниматься на выход (чтобы остались свободные каналы на вход, и до Вас можно было бы дозвониться). Но в общем случае распределение каналов происходит динамически и зависит от нагрузки потока в данный конкретный момент времени. Кстати, Вы можете приобрести у оператора не целый, а урезанный поток, скажем на 15 каналов (остальные 15 в нем будут закрыты, но их можно будет открыть в дальнейшем). Как правило подключение и абонентская плата таких "урезанных" потоков обходится дешевле.
- Третья особенность - высокое качество речи в канале ISDN и дополнительный сервис, самый популярный из которых это определитель номера, который можно видеть на дисплеях системных телефонов, или обычных телефонах, поддерживающих функцию Caller ID (для отображения номеров на обычных телефонах с Caller ID требуется также, чтобы Ваша мини-АТС поддерживала функцию передачи Caller ID на аналоговые порты)
- Четвертая особенность - для подключения ISDN PRI не подойдет обычный телефон. ISDN PRI подключается к специальной плате мини-АТС (или другого телекоммуникационного оборудования). Линии ISDN PRI поддерживают практически все современные цифровые мини-АТС. Следующие модели с поддержкой ISDN PRI:
- Panasonic - KX-TDA100/200, KX-TDA600, KX-TDE100, KX-TDE200, KX-TDE600, KX-NCP500, KX-NCP1000
- Samsung - OS7200, OS7400, OS7100, OS500
- LG-Nortel - ipLDK-60, ipLDK-100, ipLDK-300
- Alcatel - OmniPCX Office
Для интерфейса ISDN BRI справедливо все вышесказанное, кроме того, что количество каналов для этого интерфейса равно не 30, а всего 2, т.е. одновременно возможно вести 2 разговора по одной линии ISDN BRI. Для ISDN BRI существуют специальные модели бытовых ISDN телефонов, которые в нашей стране распространения не получили, за исключением отдельных регионов, где операторы активно предоставляют эту услугу.
Все современные цифровые мини-АТС наравне с ISDN PRI также поддерживают и интерфейс ISDN BRI (список см. выше), причем как правило платы для АТС содержат несколько портов BRI, что позволяет подключить к АТС несколько BRI линий. В некоторых случаях может быть проще и дешевле договориться с оператором о подключении именно BRI линий, а не потока PRI.
В последние несколько лет во всем мире наблюдается заметный рост интереса к территориально-распределенным сетям, позволяющим передавать различные виды информации. Специалисты предсказывают дальнейший рост мирового рынка интегрированных телекоммуникационных услуг примерно на 30 и более процентов в год.
В современных телекоммуникационных сетях используется множество разнообразных технологий и протоколов. Аналоговые системы связи все меньше отвечают требованиям времени, хотя из-за своей доступности они еще достаточно широко используются для телефонии и низкоскоростной передачи данных, в частности по протоколу Х.25. Более высокими скоростями передачи отличаются выделенные цифровые каналы связи, построенные на основе меди, оптоволокна, беспроводных и спутниковых каналов связи. Но их строительство и аренда обходятся значительно дороже. Развиваются очень перспективные сети c асинхронным режимом передачи (ATM), позволяющие передавать с максимальной эффективностью любые виды трафика и масштабировать полосу пропускания. Реально доступны, в том числе в ряде городов России, услуги сетей с ретрансляцией кадров (frame relay), обычно базирующихся на выделенных линиях и поддерживающих многоточечные топологии. Сети frame relay могут использоваться для передачи различных видов трафика, в том числе чувствительного к задержкам. В ряде стран, прежде всего в США, началось внедрение технологий высокоскоростной передачи интегрированных данных по сетям кабельного телевидения (КТВ) и обычным телефонным проводам (xDSL). Получают развитие такие технологии, как SMDS (Synchronous Multimegabit Digital Service - многоточечная передача данных на основе коммутации ячеек) и B-ISDN (Broadband ISDN - широкополосная ISDN). Эти технологии очень перспективны, но пока мало доступны и дороги.
Во всем мире растет количество цифровых сетей с интеграцией услуг (ISDN - Integrated Services Digital Network). Они основываются на "зрелой" технологии и создаются отчасти на базе оборудования и каналов существующих телефонных сетей общего пользования (ТСОП).
Сети АТМ, frame relay и ISDN начинают использоваться и в России. Более того, усилиями целого ряда российских операторов, совместных предприятий и зарубежных компаний, строящих наложенные сети на основе самых современных технологий SDH и ATM, создаются условия для реализации качественно новых возможностей в области телекоммуникаций.
При построении территориально-распределенных сетей компаний и подключении к основной локальной вычислительной сети (ЛС) удаленных филиалов и мобильных пользователей перед администраторами ЛС, специалистами в области информационных технологий встает непростая задача оптимального выбора стандарта передачи информации. В данной статье рассматриваются практические аспекты использования каналов ISDN для построения интегрированных информационных сетей, приведены примеры решения конкретных задач.
Краткий экскурс в историю
Технология ISDN появилась достаточно давно - почти 20 лет назад. Основополагающие спецификации содержатся в рекомендациях I.122 Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии (современное название этого комитета - Международный союз электросвязи). Позже появились рекомендации I.430 и I.431 для физического уровня модели ISO; Q.921/I.441 для уровня управления логическим каналом; Q.931/I.451 и DSS1 для сетевого уровня и целый ряд других.
Во время начального периода развития ISDN было внедрено большое количество национальных типов ISDN, разработанных в лабораториях крупных телекоммуникационных компаний и часто несовместимых между собой. В 80-е гг. данная технология по целому ряду причин, в частности из-за проблем совместимости и дороговизны оборудования, развивалась очень вяло. Но в начале 90-х гг. практический интерес к ней значительно вырос. В Германии, США, Японии, Франции, Англии было установлено значительное количество линий ISDN. Так, по сообщениям исследовательской компании Dataquest, в США в 1995 г. количество линий ISDN увеличилось на 80% и составило 450 тыс. Примерно такая же тенденция существует и в Европе, где на сегодняшний день установлено более5 млн линий ISDN.
Благодаря усилиям со стороны ETSI (European Telecommunications Standards Institute) фактическим стандартом в Европе становится EuroISDN, который поддерживают большинство европейских телекоммуникационных провайдеров и производителей оборудования. В России также ведутся работы по стандартизации и обеспечению совместимости строящихся в различных регионах сетей ISDN. Для этого несколько лет назад была создана и теперь расширяется опытная зона тестирования технологии ISDN, включающая в себя ряд крупных городов России.
Области применения сетей ISDN
Стандартное подключение линий ISDN осуществляется по интерфейсам BRI (Basic Rate Interface) или PRI (Primary Rate Interface). Первый из них (у некоторых операторов он называется ISDN2 - по количеству B-каналов) обеспечивает два дуплексных B-канала по 64 Кбит/с каждый (в Америке, Японии и Канаде скорость передачи по В-каналу равна 56 Кбит/с). Причем в качестве линии ISDN BRI телефонная компания практически всегда использует медный кабель телефонной сети общего пользования (ТСОП), за счет чего снижается окончательная стоимость ISDN-линии. Каждому В-каналу присваивается номер, аналогичный телефонному.
При подключении крупных организаций для обеспечения более высоких скоростей передачи или для одновременного подсоединения к центральному офису нескольких удаленных филиалов применяется PRI-интерфейс (иногда встречается название ISDN30). В Европе его суммарная пропускная способность равна 2,048 Мбит/с, он содержит 30 B-каналов для передачи информации и специальный D-канал с пропускной способностью 64 Кбит/с. Кроме того, PRI часто используется для подключения учрежденческих АТС к цифровой телефонной сети. Многие операторы предоставляют PRI с таким количеством B-каналов, которое требуется заказчику, например с четырьмя или шестью.
Цифровые сети с интеграцией услуг ISDN можно использовать для решения широкого класса задач по передаче информации в следующих областях:
телефония;
передача данных;
объединение удаленных ЛС;
доступ к глобальным компьютерным сетям (Internet);
передача трафика, чувствительного к задержкам (видео, звук);
интеграция различных видов трафика.
Оконечным устройством сети ISDN может быть цифровой телефонный аппарат, отдельный компьютер с установленным ISDN-адаптером, файловый или специализированный сервер, мост или маршрутизатор ЛС, терминальный адаптер с голосовыми интерфейсами (для подключения обычного аналогового телефона или факса) либо с последовательными интерфейсами (для передачи данных).
ISDN-телефония
Первые применения ISDN были реализованы именно в области телефонии. Для этого в цифровые телефонные станции встраивается поддержка ISDN-сервиса, а в качестве оконечных устройств используются цифровые телефонные аппараты (ISDN-терминалы). Они 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.
В сетях ISDN существует специальный сервис под названием Centrex. C его помощью компании, не располагающие офисной АТС, могут предоставлять пользователям широкий набор услуг, например создание групп абонентов, переадресацию звонков, идентификацию линий, конференции нескольких абонентов, внутреннюю сокращенную нумерацию и т.п.
Но телефонные ISDN-аппараты достаточно дороги, хотя сейчас стали появляться более дешевые устройства. Кроме того, при переходе на цифровые линии ISDN пользователь обычно уже имеет аналоговое телефонное оборудование - телефоны, модемы, факсимильные аппараты. И наиболее оптимальным вариантом является использование этого оборудования совместно с цифровыми каналами и сервисом ISDN.
Для этого применяется специализированное устройство - терминальный адаптер, называемый A/B-адаптером, который поддерживает функции мини-АТС. К нему подключается аналоговый телефон (факс, автоответчик). Выпускаются такие устройства на два, четыре и большее количество аналоговых портов и с одним или несколькими BRI-портами. Для увеличения количества поддерживаемых портов можно объединять несколько устройств. При наличии A/B-адаптера можно получить выход через линию ISDN BRI на городскую телефонную сеть общего пользования либо построить внутри ISDN-сети свою наложенную телефонную сеть, используя аналоговое оконечное оборудование. Эти адаптеры позволяют выполнять целый ряд дополнительных функций, которые осуществляются с помощью набора кодов специальных команд кнопками телефонного аппарата:
присвоение телефонного номера каждому аналоговому порту;
CallBack - автоматическое перезванивание по номеру вызывающего абонента;
On-Hold - переключение между несколькими активными линиями;
Call Forwarding - переключение входящих вызовов на другой аппарат;
изменение уровня сигнала в каждом аналоговом канале;
скоростной набор номера;
проведение конференции с несколькими участниками.
Доступ к Internet
С развитием глобальной информационной сети Internet в ней все шире используются средства мультимедиа и компьютерной графики, трансляция видео и звука. Для воспроизведения информации все чаще применяются графические оболочки, работающие под управлением Windows и позволяющие осуществлять доступ к Web-серверам, FTP-архивам и другим сервисам Internet. Многие организации осуществляют через Internet рекламу своих продуктов и услуг, развивают системы электронной торговли и даже строят на основе технологии Internet и протокола TCP/IP корпоративные сети (интрасети).
Сети ISDN способны во многом решить проблемы доступа в Internet. Можно выделить три варианта подключения отдельных компьютеров и ЛС к Internet. Для доступа в Internet одиночных пользователей можно применять ISDN BRI-адаптеры, которые устанавливаются в стандартное гнездо шины ПК (ISA, PCI или PC-Card). Для связи с провайдером обычно используется Point-to-Point Protocol (PPP), а для аутентификации пользователей, входящих в сеть, - протоколы PAP и CHAP. Кроме того, многие производители поддерживают многоканальный PPP (MultiLink PPP), который позволяет в процессе работы объединять в один логический канал два B-канала.
Кроме внутренних адаптеров, существуют внешние терминальные адаптеры (TA) или внешний ISDN-модем, которые предназначены для конвертации последовательного интерфейса ПК, обычного моста/маршрутизатора или другого не ISDN-устройства в формат ISDN BRI. Некоторые ТА имеют еще и аналоговый порт для поддержки телефона/факса. В этом случае к асинхронному порту ТА подключается компьютер, чем обеспечивается доступ в Internet, а через аналоговый порт к другому B-каналу подключается обычный телефон или факс.
Для подключения ЛС к Internet обычно используется маршрутизатор, позволяющий разделять внутреннюю и внешнюю IP-сети и осуществляющий функции брандмауэра. Сами маршрутизаторы могут быть реализованы программным путем на серверах NetWare (IntranetWare), Windows NT или Unix. Необходимо также применение активных или пассивных адаптеров. Активный адаптер построен на основе процессора со своей оперативной памятью и ориентирован на выполнение коммуникационного ПО. Он позволяет значительно меньше использовать ресурсы ЦП файлового сервера. Пассивный адаптер ISDN аналогичен обычному сетевому адаптеру и использует ресурсы ЦП сервера. Обычно активные адаптеры дороже пассивных, но и более производительны. Другим вариантом является использование аппаратного маршрутизатора, который выполнен в виде отдельного устройства и имеет один или несколько портов для подключения ЛС и один или несколько WAN-портов.
Некоторые фирмы начинают выпускать устройства со встроенными интеллектуальными возможностями. Они позволяют программному обеспечению, находящемуся в ПЗУ устройств, самостоятельно определять тип ISDN, поддерживаемый коммутатором оператора, и устанавливать другие параметры ISDN. Пользователю остается только ввести номер (или номера) для установки соединения с провайдером.
Видеоконференции
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. Это требует больших временных и материальных затрат. С развитием сетей ISDN появилась реальная возможность заменить поездки сеансами видеоконференций и, таким образом, не только сэкономить время и деньги, но и значительно повысить оперативность принятия решений. Можно проводить совещания специалистов, находящихся в различных частях земного шара, общаться что называется "лицом к лицу" с клиентами банка, проводить дистанционные презентации и обучение, просматривать медицинские снимки и многое другое. В итоге работу, которая раньше занимала несколько дней, можно выполнить за считанные минуты.
Настольные приложения для видеоконференций многих производителей позволяют осуществлять обмен видео- и аудиоинформацией с одновременным показом графиков и таблиц. Они снабжены средствами совместного редактирования документов и передачи файлов. Ряд фирм поставляет многоточечные видеоконференции, позволяющие одновременно общаться нескольким абонентам.
Недорогие аппаратные средства для видеоконференций на базе ПК включают в себя специальные платы, обеспечивающие кодирование/декодирование видео- и аудиосигналов, адаптер ISDN, обычно поддерживающий интерфейс BRI, внешние видеокамеры, микрофоны или телефоны. Есть реализации чисто программные, но обычно они отличаются более низкой производительностью. Основой для ISDN-видеоконференций является стандарт H.320 комитета ITU-T, в который вошел целый набор рекомендаций по кодированию (компрессии) аудиосигнала (G.711, G.722, G.728), видесигнала (H.261), мультиплексированию каналов (H.221) и ряд других.
Как отмечалось выше, существуют двух- и многосторонние конференции. Последние требуют использования дополнительного оборудования, а именно Multipoint Conferencing Unit (MCU). Эти устройства выпускаются небольшим количеством производителей и достаточно дороги.
Объединение удаленных ЛС
Сегодня во многих организациях, имеющих несколько удаленных филиалов, требуется иметь оперативный доступ к корпоративным информационным ресурсам, например базам данных. Кроме того, компании и банки должны предоставлять своим удаленным подразделениям и "мобильным" сотрудникам в других городах или даже странах качественную телефонную, факсимильную и видеоконференцсвязь, а также доступ к электронной почте. Часто каналы, обеспечивающие эти способы связи, должны быть не постоянными, а коммутируемыми при наличии информации для передачи. В этом случае оптимальным решением - как по функциональным возможностям, так и по стоимости - может стать использование сетей ISDN. Они обеспечивают такие функции, как связь по требованию, пропускная способность по требованию (объединение нескольких B-каналов в один логический канал), компрессия данных в канале, защита информации, и позволяют реализовывать самые разнообразные решения проблем организации связи с филиалами.
Так, для объединения удаленных ЛС на основе ISDN можно использовать постоянные каналы и каналы по-требованию. В первом случае имеется постоянное соединение между офисами - без учета объемов передаваемой информации. Во втором случае физическое соединение при отсутствии пакетов разрывается, однако логическое соединение остается и информация об удаленной ЛС сохраняется в устройстве. При появлении информации, которую нужно передать в удаленную ЛС, устройство автоматически набирает номер и в течение 1 с устанавливает физическое соединение.
Операторы могут предоставлять каналы ISDN с повременной (за время использования канала) и фиксированной оплатой. Выбор той или иной системы оплаты зависит от того, сколько времени в течение суток будет использоваться этот канал. При использовании канала более четырех-пяти часов в день выгоднее арендовать линию с фиксированной месячной оплатой.
Для объединения ЛС на основе сети ISDN в качестве устройств доступа обычно применяются активные или пассивные адаптеры ISDN, которые устанавливаются в файловый сервер, выделенный маршрутизатор или обычную рабочую станцию. Необходимо также ПО типа NetWare Multiprotocol Router for ISDN, либо аналогичное для Windows NT или Unix. Такие адаптеры производятся несколькими фирмами, например AVM Computersysteme (Германия), Eicon (Канада) и Teles (Германия).
Другим вариантом решения является применение аппаратных мостов или маршрутизаторов, выполненных в виде автономных устройств, которые подключаются к ЛС. Они бывают различной производительности - от самых простых до мощных модульных с поддержкой разнообразных протоколов (вплоть до ATM) - и производятся, в частности, фирмами 3COM, NewBridge/АСС, Bay Networks, Cisco, Gandalf и Shiva.
Но может возникнуть ситуация, когда требуется соединить две крупные ЛС c обеспечением онлайнового доступа к центральным базам данных большому числу рабочих станций одновременно либо когда используется неэффективное, с точки зрения сетевого трафика, программное обеспечение. Если нет возможности увеличить количество BRI-каналов, проблема решается с помощью программных или аппаратных средств, реализующих технологию дистанционного управления. В этом случае в центральной ЛС устанавливается сервер удаленного доступа (RAS), например WinFrame фирмы Citrix. Две удаленные ЛС объединяются с помощью маршрутизаторов на выделенных компьютерах либо с использованием специальных автономных мостов/маршрутизаторов. При этом каждая удаленная машина подключается в режиме дистанционного управления к соответствующей виртуальной станции на RAS. По линии ISDN на удаленный компьютер передается только обновление экрана, а обратно - только команды управления с клавиатуры или от мыши. Таким образом удается более эффективно разделять линию ISDN между большим количеством пользователей.
Другое решение сервера доступа предлагает фирма Cubix. Шасси ERS/FT II имеет 2 источника питания, работающих в режиме разделения нагрузки, систему дистанционного управления, индикаторы состояния источников питания и вентиляторов. Обеспечивается "горячая" замена модулей без остановки всей системы. Это аппаратное решение позволяет объединить до 30 специализированных ПК. При этом на ПК, установленых в шасси Cubix, и удаленных станциях работают серверные и клиентские модули программ дистанционного управления ReachOut, PCAnywhere или Carbon Copy. Кроме того, осуществляется единое управление всем этим комплексом с рабочего места администратора ЛС. Даннное решение эффективно и тогда, когда наряду с ISDN используются обычные аналоговые линии или другие типы каналов связи. Кроме сервера удаленного доступа, на основе шасси Cubix можно построить высоконадежные специализированные серверы: WWW, FAX, E-Mail, файловые и дисковую подсистемы.
При организации связи между несколькими удаленными ЛС часто требуется обеспечить повышенную надежность соединения. Многие организации используют каналы ISDN в качестве резервных для линий связи, например frame relay или выделенных физических линий. Многие поставщики оборудования, в частности мостов или маршрутизаторов с несколькими портами, встраивают в него поддержку автоматического переключения с основной линии на резервную в случае выхода из строя первой. Некоторые компании используют в качестве резервных линий коммутируемые каналы ТСОП, но это приводит к существенной потере в скорости работы.
Надомная работа/малый офис
С развитием практики надомной работы (telecommuting) и расширением сектора SOHO (малый и домашний офис) особую актуальность приобретает скорость доступа к информации. Привлечению интереса к данному направлению способствует то, что оно позволяет существенно сократить площади офисов и увеличить время, которое служащий может уделять работе, уменьшить загруженность транспортных магистралей и, в итоге, - загрязненность окружающей среды автомобильными выхлопными газами.
Многие компании имеют в штате мобильных пользователей, которые обычно работают вне офиса. Это могут быть журналисты, страховые и торговые агенты и т.п. К категории мобильных могут быть отнесены лица, которые используют для сеансов связи с корпоративной ЛС портативный компьютер, подключаемый через одну из сетевых станций или собственный адаптер, внутренний факс-модем стандарта PC-card с выходом на коммутируемую линию, сотовую сеть или канал ISDN.
Большое значение в настоящее время приобретают возможности дистанционного конфигурирования оборудования, загрузки ПО, мониторинга и сбора статистики. Практически все производители встраивают эти функции в свое оборудование и таким образом значительно упрощают управление корпоративной сетью.
Во всех этих случаях могут быть использованы линии ISDN. Особенно привлекает возможность предоставления канала по требованию: когда канал не используется, счетчик оплаты отключается.
Оборудование для SOHO выпускается большим количеством фирм-производителей. Особенно интересны решения тех фирм, которые предлагают недорогие автономные мосты/маршрутизаторы с Ethernet-портом (для подключения небольших ЛС) и с дополнительным аналоговым портом или портами (для телефона/факса). Кроме того, некоторые фирмы предлагают оборудование с возможностью компрессии передаваемой информации.
ISDN в России
До недавнего времени цифровые сети с интеграцией услуг чаще упоминались как предложения зарубежных провайдеров. Тем не менее в некоторых городах России уже создана и продолжает развиваться инфраструктура ISDN. Пока сервис ISDN можно получить, в основном, только в крупных городах - Москве, Санкт-Петербурге, Новгороде, Нижнем Новгороде, Перми. Цифровые телефонные станции, которые, в принципе, могут поддерживать или поддерживают сервис ISDN, работают примерно в 80 городах России. Для координации их работы и решения проблем совместимости ведутся работы по созданию общенациональной российской цифровой сети общего пользования на основе единых стандартов и протоколов ITU, в частности общеканальной сигнализации OKC7 (SS7).
В Москве первым оператором, предоставляющим услуги ISDN, стала российско-британская компания "Комстар", предлагающая подключение к каналам ISDN с 1994 г. Компания "Комстар" смонтировала в Москве современную телефонную коммутационную систему с поддержкой ISDN "SystemX" английской фирмы GPT, которая соответствует международным стандартам. В основе инфраструктуры цифровой сети "Комстар" лежат высокоскоростные ВОЛС, протяженность которых увеличивается c каждым годом и которые охватывают все новые и новые районы. Для повышения надежности волоконно-оптические SDH-каналы, соединяющие концентраторы ISDN, закольцовываются. Подключение абонентов к концентраторам осуществляется как по интерфейсам BRI, так и по PRI (см. врезку "Основные понятия и стандарты ISDN"). Кроме того, "Комстар" очень активно работает в области предоставления доступа к глобальным сетям, в частности Internet, по коммутируемым каналам 64 или 128 Кбит/с. Новые решения "Комстар" и новое оконечное оборудование тестируются специалистами компании Step Logic.
Помимо "Комстар", в Москве услуги ISDN предоставляют еще несколько операторов, в том числе Sovintel и Combellga. Весной 1997 г. начала предоставлять услуги ISDN компания "Телмос", совместное предприятие МГТС и Lucent Technology. "Телмос" является владельцем собственной волоконно-оптической сети связи, в которой используются цифровые телефонные станции 5ESS производства AT&T, поддерживающие различные сетевые протоколы передачи данных и речи, голосовую почту, виртуальные АТС (Centrex). Магистральная сеть "Телмос" базируется на технологии SDH и, для повышения надежности, реализована в виде нескольких колец.
Уже к 1996 г. цифровое оборудование ISDN было установлено более чем на половине московских АТС. Сейчас тенденция такова, что количество работающих концентраторов удваивается каждый год. Москва по доступности для пользователя линии ISDN не уступает США.
Несмотря на то что существуют проблемы с прокладкой новых магистралей, модернизацией АТС, финансированием и совместимостью, общее количество современных сетей, в том числе ISDN, в России неуклонно растет. И хотя сегодня эти сети доступны далеко не повсеместно и реально с ними может работать лишь небольшой круг клиентов, можно предположить, что через несколько лет ситуация кардинально изменится.
Основные понятия ISDN
Канал "B" (Bearer) - канал для передачи голоса, данных, видео c пропускной способностью 64 Кбит/с. Он предоставляется "чистым", т.е. вся его полоса пропускания доступна для передачи информации, а вызовы, сигнализация и другая системная информация передается по D-каналу.
Канал "D" (Delta) - служебный канал для передачи управляющих сигналов с пропускной способностью 16 (BRI) или 64 (PRI) Кбит/с. Один канал типа "D" обслуживает 2 или 30 (Европа) В-каналов и обеспечивает возможность быстрой генерации и сброса вызовов, а также передачу информации о поступающих вызовах, в том числе о номере обращающегося к сети абонента. Некоторые операторы и производители телекоммуникационного оборудования поддерживают передачу через D-канал дополнительной информации, например организуют канал X.25 или поток данных с телеметрической информацией со скоростью передачи до 9,6 Кбит/c. Но такое расширение возможностей канала не соответствует стандарту.
BRI (Basic Rate Interface) - стандартный базовый интерфейс с пропускной способностью 144 Кбит/с (EuroISDN); он объединяет два канала "B" и один канал "D". К интерфейсу BRI можно подключить до восьми различных ISDN-устройств. При этом каждому устройству выделяется свой индивидуальный номер (multiple subscriber numbers). Очень важная особенность ISDN состоит в том, что для установки BRI-розетки оператору обычно не требуется прокладывать новую телефонную пару - используется обычная линия ТСОП.
Физическим уровнем интерфейса BRI, определяющего правила взаимодействия конечных пользователей и коммутатора ISDN, служит обычная витая пара, которая работает в дуплексном режиме передачи данных, - так называемый U-интерфейс. Внутри зданий используется кабель из двух витых пар - S/T- интерфейс, позволяющий подключать до восьми оконечных ISDN-устройств. Поэтому для подсоединения внутренней проводки к внешней линии необходимо устройство NT1 (одно на каждый BRI-интерфейс).
PRI (Primary Rate Interface) - этот интерфейс объединяет несколько B-каналов (например, в Европе - 30 В-каналов с общей полосой пропускания 2,048 Мбит/с). В отличие от BRI, он поддерживает только одно оконечное устройство. Но подключив, например, локальную АТС или маршрутизатор c поддержкой ISDN, можно разбить PRI на множество BRI-интерфейсов. В настоящее время для предоставления офисам PRI-сервиса широко используется абонентская цифровая линия на одной (SDSL) или двух (HDSL) телефонных парах.
SS7 (ОКС7) - система Общей канальной сигнализации номер 7. Она была разработана и стандартизована комитетом CCITT (ITU) для увеличения возможностей по интеграции речи и данных, эффективного использования в телефонии компьютерных систем, быстрой установки соединений и качественной маршрутизации вызовов, использования единых информационных баз данных, интеграции и полной совместимости различных видов связи (телефония, сотовая связь, передача данных) вне зависимости от страны или региона и, в итоге, получения качественно нового уровня сервиса. ОКС7 охватывает три нижних уровня семиуровневой модели информационных сетей ISO и состоит из двух подсистем. Message Transfer Part (MTP) отвечает за передачу сообщений сигнализации, осуществляет функции обнаружения и исправления ошибок и ряд дополнительных функций. UP (User Part) - подсистема более высокого уровня - отвечает за поддержку пользователя и включает в себя часть ISUP (Integrated Services User Part), отвечающую за ISDN-сети, часть TUP (Telephone User Part), отвечающую за телефонию, и ряд других.
В России в качестве базового стандарта для создания общегосударственной системы внедрения OKC7, сетей с интеграцией услуг и сетей подвижной связи принят ISDN.
Увеличение эффективности использования ISDN
При объединении удаленных ЛС, доступе в корпоративную ЛС, Internet или интерактивные службы по каналам ISDN часто используется подключение с повременной оплатой. В этом случае наибольший интерес представляет оборудование, позволяющее осуществлять сжатие передаваемых данных и, следовательно, уменьшать время использования линии на единицу передаваемой информации. Компрессия передаваемых данных является их дополнительной защитой, снижая вероятность расшифровки информации при несанкционированном подключении к линии.
Коэффициент компрессии сильно зависит от типа передаваемых по линии данных. Хуже всего поддается сжатию предварительно заархивированная информация. Хорошо сжимаются базы данных и файлы, содержащие графическую информацию. Также применяются алгоритмы компрессии заголовков пакетов протоколов ЛС. Средний коэффициент компрессии равен 4:1. Лидером по компресии данных являются router XpressConnect 5250i и brouter XpressConnect 5242i фирмы Gandalf (Канада). Это оборудование позволяет получить коэффициент сжатия данных до 8:1.
Важным средством, обеспечивающим эффективность использования линии, является установление соединения по требованию (Connect on demand) - только на время сеанса передачи данных. По его завершению физическое соединение разрывается. Использование каналов связи по требованию позволяет осуществлять доступ к сети или, наоборот, прерывать связь в зависимости от заданных условий или произошедших в сети событий.
Многие производители оборудования поддерживают функцию spoofing. По сетям передается большое количество служебных пакетов, которыми обмениваются между собой серверы, маршрутизаторы, рабочие станции. Большинство таких пакетов содержит редко меняющуюся информацию. При наличии функции spoofing служебные пакеты передаются по магистральному каналу только один раз, а ответы на запросы автоматически генерируются на оконечных узлах, не загромождая дополнительной информацией линию связи. Правда, эта функция нуждается в тщательной настройке.
Функция фильтрации протоколов позволяет ограничить прохождение через магистральную линию определенных протоколов или изменить приоритет. Фильтрация MAC-адресов позволяет ограничить доступ с некоторых рабочих станций в удаленную сеть и, таким образом, уменьшить трафик.
Обычно мосты или маршрутизаторы имеют таблицу телефонных номеров (ISDN). Это позволяет, например, запланировать установку соединения с каждым офисом на определенное время или день недели. Такая схема установки соединений подходит для работы с немногими приложениями. Важным является то, что можно полностью запретить или ограничить доступ извне в ЛС компании по выходным или праздничным дням.
Важной функцией является и установление пропускной способности по требованию (Bandwidth on demand). При превышении полосы пропускания одного B-канала автоматически подключается второй. Для увеличения пропускной способности по протоколу PPP, который обычно используется для подключения к сети Internet, разработан стандарт Multilink PPP (MPPP). Он позволяет объединять несколько В-каналов и создавать один логический канал c увеличенной пропускной способностью.
От аналоговых до цифровых сетей с интеграцией услуг
Традиционные ТСОП используют аналоговое оборудование. Они предназначены, в основном, для передачи речи и данных с низкими скоростями. Обычно на одной линии в конкретный период времени можно использовать только одно устройство, например телефонный аппарат или модем.
Более современными являются ТСОП с цифровыми межстанционными магистралями (DTI - Digital Trunk Interface), которые начали развертываться в 70-е гг. для более эффективного использования каналов. Сами коммутаторы долго оставались аналоговыми, поскольку цифровое оборудование стоило дорого.
Позже появились цифровые телефонные станции. Для организации внутренних телефонных сетей предприятий используются учрежденческие цифровые АТС, позволяющие улучшить качество передачи речи и данных и расширить сервис для абонентов. Но в основном они соединены с городской АТС аналоговыми линиями, и поэтому многие преимущества цифровых УАТС теряются. Обычно скорость передачи даннных по таким линиям, иногда их называют линиями тональной частоты (ТЧ), не превышает 28,8 Кбит/c Недавно появились так называемые ИКМ-модемы, которые поддерживают в одном направлении скорости до 56 Кбит/c (стандарты x2, К56flex и др.) по линиям ТЧ с помощью сложных алгоритмов обработки сигналов, но такие скорости можно получить только на высококачественных линиях, подключенных к цифровым АТС. Качество связи и скорость передачи информации по каналам ТЧ зависят от многих факторов и часто вообще непредсказуемы.
Цифровые каналы, например сетей ISDN, способны, хотя бы отчасти, улучшить сложившуюся ситуацию. Применяя их, можно поднять телефонный сервис на совершенно новый качественный уровень, значительно повысить скорость передачи информации, ее надежность и защищенность.
Некоторые преимущества сетей ISDN по сравнению с ТСОП
Полностью цифровая сеть, обеспечивающая высокую надежность передачи информации.
Высокая скорость передачи интегрированной информации различной природы.
Широкий набор функций для телефонии, высокое качество звука.
Быстрый набор номера (менее 1 с).
Широкая доступность и распространенность в мире.
Недостатки сетей ISDN
Проблемы совместимости ISDN-оборудования различных поставщиков.
Сложность модернизации центральных коммутаторов и построения новой цифровой инфраструктуры.
Сложность заказа сервиса.
Необходимость больших финансовых вложений.
Цифровые коммутируемые линии ISDN (сети ISDN).
Сети ISDN (Integrated Services Digital Network, цифровые сети с интегральными услугами) задумывались как цифровые сети, идущие на смену телефонным сетям, и обеспечивающие качественную и быструю передачу голоса и компьютерных данных.
Сети ISDN предоставляют много услуг, среди которых выделенные и коммутируемые цифровые каналы передачи данных и голоса, сеть передачи данных с коммутацией пакетов (аналогично сети X.25), услуги сети Frame Relay.
В настоящее время большинство из услуг сети ISDN не востребованы: сети Frame Relay выделились в самостоятельные сети, сети с коммутацией пакетов в рамках ISDN не обеспечивают высокой скорости и гарантий качества обслуживания, как это делают сети ATM. Поэтому в основном сети ISDN используются также, как и аналоговые телефонные сети, но только как более скоростные и надежные.
Если технологии PDH и SONET/SDH используются для создания выделенных цифровых линий, то технология ISDN, помимо этого, позволяет организовывать коммутируемую цифровую линию, со скоростью передачи данных до 128 Кбит/с (2-проводное окончание), либо до 1,544 или 2,048 Мбит/c (4-проводное окончание, скорость линий T1/E1). Абонент сети ISDN может установить соединение с другим абонентом, который напоминает телефонный номер.
Адрес ISDN состоит из двух частей : номера абонента (до 15 десятичных цифр: код страны, код города, номер абонента, который соответствует точке подключения сети абонента к сети ISDN) и адреса абонента (подномер конкретного устройства в сети абонента).
Для использования услуг сети ISDN в помещении пользователя должно быть установлено специальное оборудование CPE (Customer Premises Equipment), которое состоит из сетевого окончания NT (Network Termination) и терминального оборудования TE (Terminal Equipment). Именно сетевое окончание NT получает номер абонента, а терминальное оборудование TE (компьютер, маршрутизатор или телефонный аппарат с интерфейсом ISDN) получает адрес абонента.
Основной проблемой подключения удаленного пользователя к сети Internet или к сети предприятия является проблема «последней мили». В самой глобальной сети могут использоваться высокоскоростные линии SONET/SDH, однако пользователь обычно подключался к сети при помощи обычного аналогового модема, что ограничивает скорость обмена данными величиной в 33,6 – 56 Кбит/с, вне зависимости от того, насколько «быстрая» сама сеть.
Устанавливать у каждого пользователя дома оборудование T1/E1 или ISDN с 4-проводным окончанием слишком дорого и технически сложно, а оборудование ISDN с 2-проводным окончанием обеспечивает не достаточно высокую скорость доступа (всего 128 Кбит/c). Большинство пользователей хотели бы получит дешевый и быстрый цифровой доступ к Internet при помощи стандартной 2-проводной телефонной линии и простого устройства типа модема.
Перечисленные ниже устройства решают проблему «последней мили» при помощи специальных модемов: симметричная цифровая абонентская линия (SDSL), цифровая абонентская линия с переменной скоростью (Rate Adaptive DSL, VDSL), ассиметричная цифровая абонентская линия (Asymmetric Digital Subscriber Line, ADSL). Среди перечисленных, наибольшее распространение получила технология ADSL.
Технология ADSL рассчитана на высокоскоростную передачу данных на коротком отрезке витой пары, соединяющей абонента с ближайшей телефонной ATC.
В то время как обычные аналоговые модемы рассчитаны на работу через телефонную сеть с произвольным количеством телефонных коммутаторов между клиентом и провайдером, модемы ADSL могут подключаться только непосредственно к маршрутизатору на телефонной станции, не проходя телефонные коммутаторы (благодаря этому на коротком отрезке витой пары между пользователей и маршрутизатором удается добиться высоких скоростей передачи данных) (рис. 29).
Рис. 29. Технология ADSL.
Если телефонная станция предоставляет услуги ADSL, то в здании ATC должен находиться маршрутизатор сети Internet (на рисунке он обозначен как «R»), который при помощи высокоскоростных каналов связан с другими маршрутизаторами. Оборудование ADSL подключается непосредственно к маршрутизатору. Голосовой канал выделяется оборудованием ADSL и направляется на коммутатор телефонной станции.
Одним из главных преимуществ технологии ADSL, по сравнению с аналоговыми модемами, ISDN и T1/E1 – это то, что передачи голоса и данных идут параллельно и никак не влияют друг на друга.
ADSL-модемы, подключаемые к обоим концам короткой линии между абонентом и ATC, образуют 3 канала: быстрый канал передачи данных из сети в компьютер, мене быстрый дуплексный канал передачи данных из компьютера в сеть и простой канал телефонной связи, по которому передаются обычные телефонные разговоры.
Передача данный в канале «сеть-абонент» происходит со скоростью от 1,5 до 6 Мбит/с, в канале «абонент-сеть» - со скоростью от 16 Кбит/с до 1 Мбит/с. В обоих случаях конкретная величина скорости передачи данных зависит от длины и качества линии.
Асимметричных характер скорости передачи данных вводится специально, так как удаленный пользователь Internet или корпоративной сети обычно загружает данные из сети в свой компьютер, а в обратном направлении идет либо подтверждение приема данных, либо поток данных существенно меньшей скорости.
Кроме абонентских окончаний телефонных сетей, в последнее время, для скоростного доступа к Internet стали применять абонентские окончания кабельного телевидения.
Для этих целей уже разработан специальный вид модемов – кабельные модемы. В кабельных модемах используется имеющийся коаксиальный 75-омный телевизионный кабель для передачи данных из сети в компьютер со скоростью 30 Мбит/с, а из компьютера в сеть - со скоростью до 10 Мбит/c. При этом качество передаваемых сигналов очень высокое.
Высокоскоростные абонентские окончания создают для поставщиков услуг Internet дополнительную проблему – им необходимо иметь очень скоростные каналы доступа к остальной части Internet, так как 10 абонентов с трафиком по 8 Мбит/с создают общий трафик в 80 Мбит/с, который качественно может передать только с помощью технологий SONET/SDH или ATM.
Загрузка...
