Основное назначение isdn. Что такое ISDN? Международные варианты ISDN

02.02.2024

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Дисциплина: Информатика

Тема: Сеть ISDN

Технология ISDN

Аббревиатура ISDN расшифровывается как цифровая сеть с интеграцией услуг (Integrated Services Digital Network). Разработка ISDN была первой попыткой создать технологию с возможностью одновременной передачи голоса и данных. Она базируется на пользовательских каналах со скоростью 64 Кбит/с (так называемых B-каналах) и на отдельном служебном канале (D-канале). С использованием комбинаций этих каналов можно реализовать интерфейсы ISDN в трех вариантах: как основное соединение с рабочей скоростью передачи 128 Кбит/с (два B-канала и один D-канал), которое поддерживает интерфейс BRI; как первичное соединение с рабочей скоростью 1536 Кбит/с, которое используется в Северной Америке (двадцать три B-канала и один D-канал); или с рабочей скоростью 1920 Кбит/с, используемое в Европе и поддерживающее интерфейс PRI (тридцать B-каналов и один D-канал).

Основная идея, заложенная в технологию ISDN, состоит в том, что различные устройства, например, телефоны, компьютеры, факсы и т.д., могут одновременно передавать и принимать цифровые сигналы после установления коммутируемого соединения с удаленным абонентом.

Цифровые сети с интеграцией услуг ISDN можно использовать при передаче данных, для объединения удаленных локальных сетей, для доступа к сети Интернет и для различных видов трафика, в том числе мультимедийного. Оконечными устройствами в сети ISDN могут быть цифровой телефонный аппарат, компьютер с ISDN-адаптером и т.д. В интерфейсе BRI каждому устройству выделяется свой индивидуальный номер. Интерфейс PRI используется при более высоких скоростях для передачи больших массивов информации. Например, этот интерфейс может использоваться для подключения учрежденческой АТС к цифровой телефонной сети.

Основные достоинства технологии ISDN сводятся к следующему. Эта технология повышает, по сравнению с традиционными модемами, скорость обмена данными по обычной телефонной сети. ISDN позволяет организовывать одновременно несколько цифровых каналов через один телефонный провод. С помощью протоколов объединения каналов базовый интерфейс обмена позволяет достичь скорости передачи данных 128 Кбит/с. Кроме того, время от отправки запроса до установления связи для ISDN в несколько раз меньше за счет использования служебного канала (D-канала) сигнализации и передачи по нему сигналов управления и взаимодействия (занятие линии, набор номера, ответ, разъединение и т. д.) в цифровом виде. При использовании ISDN информацию от нескольких отправителей можно комбинировать для передачи по одному каналу, причем ISDN предоставляет единый интерфейс для всех отправителей. Одним из недостатков технологии ISDN с точки зрения передачи данных является скоростной предел в 1920 Кбит/с и синхронная структура каналов передачи, что не позволяет осуществлять динамическое выделение требуемой пропускной способности. Кроме того, существуют проблемы совместимости оборудования от различных производителей, а для проведения модернизации или развертывания новой сети требуются значительные капиталовложения.

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 более 5 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.

Возможности ISDN

В первую очередь следует сказать о значительно более высоких скоростях передачи информации по отношению к аналогичным показателям, характерным для аналоговой телефонии. Обмен данными по линиям ISDN осуществляется с более высокими скоростями и значительно большей надежностью, чем с помощью самых скоростных модемов. Технология ISDN обеспечивает передачу данных со скоростью 64 Кбит/с при одном и 128 Кбит/с при двух каналах связи.

Вторая примечательная особенность, отличающая ISDN от аналоговых принципов передачи сигналов, заключается в значительно более широком диапазоне типов передаваемых сообщений. Собственно говоря, весь "диапазон", используемый в аналоговой телефонии, ограничивался передачей речевых сигналов. ISDN же предоставляет пользователям поистине уникальный сервис: помимо традиционного обмена звуковой информацией, они получают возможность обмениваться цифровыми данными, текстом и видеоизображением. При этом и скорость, и надежность, и качество передаваемых сообщений настолько высоки, что способны удовлетворить требованиям самого взыскательного пользователя.

Третьей важной особенностью, весьма привлекательной для пользователей, является адаптируемость средств ISDN с существующими аналоговыми телефонными сетями. Абоненты ISDN - станций смогут наряду с ISDN устройствами (ISDN телефон, ISDN факс, ISDN адаптер для компьютера и т.д.) по-прежнему использовать обычные аналоговые телефоны, факсы и модемы, которые подключены через адаптеры ISDN, при этом улучшатся качество связи и появляются дополнительные услуги ISDN.

ISDN предоставляет возможность по существующей абонентской линии подключать до восьми ISDN-оконечных устройств абонента. Причем одновременно можно вести два телефонных разговора или телефонный разговор и передачу данных (Internet, передача факса и т.д.). Таким образом, по одной медной паре фактически можно получить мини-АТС для своего офиса.

К числу важных факторов следует также отнести простоту использования, дружественный и удобный интерфейс, эффективные средства управления, большое количество сервисных функций, высокое качество передачи информации и высокую гарантию ее сохранности при ее прохождении по каналам связи.

Области применения сетей ISDN

Стандартное подключение линий ISDN осуществляется по интерфейсам BRI (Basic Rate Interface) или PRI (Primary Rate Interface). Первый из них поддерживает два дуплексных B-канала по 64 Кбит/с каждый. Причем в качестве линии ISDN BRI телефонная компания чаще использует медный кабель телефонной сети общего пользования (ТСОП), за счет чего снижается окончательная стоимость ISDN-линии. Каждому В-каналу присваиваивается 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. В Европе его суммарная пропускная способность равна 2,048 Мбит/с. Он содержит 30 B-каналов для передачи информациии и специальный служебный D-канал c пропускной способностью 64 Кбит/с. Кроме того, PRI часто используется для подключения учрежденческих АТС к цифровой телефонной сети.

Цифровые сети c интеграцией услуг ISDN можно использовать для решения широкого класса задач по передаче информации в различных областях, в частности: телефония; передача данных; объединение удаленных LAN; доступ к глобальным компьютерным сетям (Internet); передача трафика, чувствительного к задержкам (видео, звук); интеграция различных видов трафика.

Оконечным устройством сети ISDN могут быть: цифровой телефонный аппарат, отдельный компьютер с установленным ISDN-адаптером, файловый или специализированный сервер, мост или маршрутизатор LAN, терминальный адаптер с голосовыми интерфейсами (для подключения обычного аналогового телефона или факса), либо с последовательными интерфейсами (для передачи данных).

Эффективность использования ISDN

При объединении удаленных LAN, при доступе в корпоративную LAN, 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. К тому же, компрессия передаваемых данных является дополнительной защитой, снижая вероятность расшифровки информации при несанкционированном подключении к линии.

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.

Технология ISDN была разработана для того, чтобы обеспечить передачу цифрового сигнала по телефонным каналам. Говоря простым языком, ISDN позволяет передавать по имеющимся телефонным линиям не только голос, но и цифровые данные.

В период начала глобального развития сети Internet, ISDN позволила обеспечить доступ во всемирную сеть большому количеству пользователей. Ведь телефонные линии были проведены практически в каждом доме и офисе.

Главным достоинством цифровой сети с интеграцией услуг (ISDN) является совмещение разных видов связи в один канал, будь то передача голоса, аудио видео данных. Передача данных для большинства пользователей по цифровой сети ISDN осуществляется со скоростью 64 Кбит/с, однако есть возможность подключения дополнительных каналов, которые позволяют увеличить скорость до 1920 Кбит/с.

Интерфейсы пользователей ISDN

Вследствие того, что по цифровым сетям передаются данные различного вида, были определены каналы для каждого из типов трафика. Этих каналов несколько и на их основе формируются различные пользовательские интерфейсы:

Основной пользовательский интерфейс (BRI) используется для подключения абонента и ISDN-станции, и предоставляет пользователю два канала - «B» для передачи данных и управляющий канал «D». Канал «B» обеспечивает доставку трафика со скоростью 64 Кбит/с, а канал «D» передает данные для управления каналами.
Интерфейс первичного уровня (PRI) применяется для соединения сетевых коммутаторов и местных АТС на скорости 2,048 Мбит/с в формате объединения 30 каналов «B» и управляющего канала «D».

Архитектура цифровой сети

Разработка технологии ISDN позволила полностью раскрыть возможности цифровой передачи данных. Архитектура цифровой сети представлена несколькими видами служб:

Выделенные цифровые каналы;
Телефонная сеть;
Сеть трансляции цифрового сигнала с коммутацией каналов;
Сеть трансляции цифрового сигнала с коммутацией пакетов;
Сеть трансляции цифрового сигнала с передачей кадров;
Средства для маршрутизации и мониторинга сети.

К достоинствам данной технологии можно отнести:

Обеспечение большинства пользователей услугами передачи данных, телефонных разговоров, доступа в глобальную сеть;
Высокая надежность и защищенность передачи информации;
Улучшенная телефония (быстрый набор, высокое качество звука).

К недостаткам этой технологии относят:

Высокие затраты построения и модернизации сети;
Ограничение скорости передачи данных;
Одновременное использование каналов связи, не позволяющее подключать новых абонентов.

Внедрение ISDN сетей явилось огромным шагом вперед в предоставлении качественных услуг телефонии и передачи данных. Однако ввиду долгих процессов стандартизации эта технология быстро устарела. На сегодняшний день цифровые сети ISDN используются повсеместно.

Занятие № 20. “Архитектура и технологии построения сетей ISDN”

1. Концепция построения и архитектура цифровых сетей с интеграцией служб

ISDN – цифровая сеть с интеграцией служб, относится к сетям, в которых основным режимом коммутации является режим коммутации каналов, а данные обрабатываются и передаются в цифровой форме. Является развитием цифровых телефонных сетей типа IDN (ИЦС), в которых при наличии аналоговых абонентских линий интегрируется цифровое коммутационное и внутрисетевое (между АТС) каналообразующее оборудование, опирающееся на плезиохронные системы передачи (ПЦИ/PDH), и на синхронные системы передачи (СЦИ/SDH). Отличительной особенностью ISDN (по сравнению с IDN и ТФОП) является обеспечение полностью цифровых соединений между оконечными устройствами и поддержка большого набора речевых и неречевых служб, доступ к которым осуществляется через ограниченный набор стандартных многофункциональных интерфейсов.

Обычно под ISDN подразумеваются узкополосные сети N-ISDN (У-ЦСИС), с максимальной предоставляемой скоростью 2 Мбит/с в отличие от широкополосных сетей с интеграцией служб B-ISDN (Ш-ЦСИС), построенных на основе технологии ATM и предоставляющих скорости 2–155 Мбит/с и более.

В сущности, сети ISDN должны были выполнять де-юре роль массовой глобальной универсальной цифровой сети, которую де-факто стала выполнять сеть Internet, построенная на принципах коммутации пакетов, а не каналов. Со временем стал также все больше проявляться недостаток базовой скорости доступа в ISDN по основному цифровому каналу 64 кбит/с. В итоге отдельные сети ISDN по всему миру продолжают развертываться, но остаются в основном на вторых ролях корпоративных сетей, фрагментов ТФОП и сетей доступа к другим, более высокоскоростным сетям, включая Internet.

Основные принципы построения ЦСИС:

пользователям обеспечивается доступ к широкому диапазону служб, включая как речевые, так и неречевые службы;

все виды сообщений передаются в цифровой форме, начиная от оконечного абонентского устройства (абонентского терминала) пользователя;

соединения абонентов проходят по непрерывному (сквозному) цифровому каналу с использованием режима коммутации каналов (КК), однако предусмотрена возможность передача данных и с использованием режима коммутации пакетов (КП);

пользователи имеют доступ к сетевым службам через ограниченный набор стандартных многофункциональных интерфейсов (интерфейсов «пользователь – сеть»);

для подключения абонентских установок пользователей к узлам коммутации ISDN определен так называемый базовый (основной) доступ (интерфейс), который обеспечивает образование двух дуплексных информационных каналов (В-канал) по 64 кбит/с и одного канала для абонентской сигнализации (D-канал) 16 кбит/с. Канальную структуру основного абонентского доступа принято обозначать по числу используемых каналов –

для подключения учрежденческих коммутационных станций ISDN определен так называемый первичный доступ, который предусматривает образование 30 дуплексных

(абонентский номер) независимо от количества и вида используемых служб связи (речь, текст, данные, изображения), которыми пользуется абонент, и количества абонентских терминалов, входящих в абонентскую установку;

абонентские терминалы одной абонентской установки пользователя могут быть включены в конфигурации типа «шина», «звезда» и «от точки к точке»;

возможно установление соединения не только между установками пользователя (через

сеть), но и между оконечными устройствами (терминалами) одной установки пользователя;

абоненты других сетей (аналоговой телефонной сети, сетей передачи данных) могут соединяться с абонентами ISDN через устройство сопряжения (шлюз).

В ISDN определено два типа каналов с учетом характера передаваемых по ним сигналов:

информационные каналы (основные каналы), по которым передается только полезная информационная нагрузка;

каналы сигнализации (служебные каналы), по которым передаются сигналы взаимодействия и управления (СВУ) для обеспечения установления соединения между оконечными устройствами и системами коммутации, или непосредственно между системами коммутации. По этим каналом в некоторых случаях могут передаваться и информационные сигналы, например, низкоскоростные данные.

Основные (информационные) каналы обозначаются буквами A, B и H.

Канал А (analog ) – канал, используемый для подключения аналоговых систем (по каналу тональной частоты).

Канал B (bearer ) – основной (базовый) канал, используемый для передачи информации со скоростью 64 кбит/с. Может разбиваться на несколько подканалов со скоростями 8, 16 и 32 кбит/с, каждый из которых может использоваться отдельным оконечным абонентским устройством.

Канал H (height ) – высокоскоростной (широкополосный) канал, образуемый объединением нескольких В-каналов. Существует несколько типовых широкополосных каналов, различаемых по цифрам после буквы «Н».

Служебные каналы (сигнализации) обозначаются буквами «D» и «E».

Канал D обеспечивает передачу СВУ между абонентской установкой и узлом коммутации на скорости 16 или 64 кбит/с.

Канал Е обеспечивает передачу СВУ между узлами коммутации сети на скорости 64 кбит/с.

Сеть ISDN поддерживает два типа интерфейса «пользователь – сеть»: базовый BRI

(Basic Rate Interface ) или BRA (Basic Rate Access – базовый доступ) и первичный PRI (Primary Rate Interface ) или PRA (Primary Rate Access – первичный доступ).

Базовый (основной) интерфейс – это стандартный интерфейс доступа со скоростью 144 кбит/с. BRI предусматривает образование двух каналов по 64 кбит/с (В-каналы) и одного служебного канала абонентской сигнализации 16 кбит/с (D-канал). К интерфейсу BRI можно подключить до восьми различных ISDN-устройств. При этом каждому устройству выделяется свой индивидуальный номер (multiple subscriber numbers). Условно принято обозначать базовый интерфейс по количеству используемых каналов – 2B + D.

Первичный интерфейс – это стандартный интерфейс доступа со скоростью 2048 кбит/с. PRI предусматривает образование 30 В-каналов и одного служебного D- канала (канала сигнализации) со скоростью 64 кбит/с. Условно принято обозначать первичный интерфейс по количеству используемых каналов – 30B + D. Данный интерфейс в отличие от BRI поддерживает только одно оконечное устройство и может применяться для подключения к сети ISDN локальных сетей (LAN), а также частных учрежденческих АТС, которые могут разбить PRI на множество BRI-интерфейсов.





	ОЦК 64 кбит/с






BRI: 2B+D, (2×64+16) кбит/с		U (2B1Q, 4B3T ...)
PRI: 30B+D, (30×64+64) кбит/с		U (2B1Q, 4B3T ...)
PRI: 30B+D, (30×64+64) кбит/с


				2 ...
				2 ...






				1 ...





			Компьютер

Рис. 1. Типовая структура и состав сети ISDN

Основными элементами сети ISDN являются абонентские установки пользователей и узлы коммутации, а также связывающие их между собой цифровые каналы физической среды передачи. Абонентские установки пользователей (АУП) включают терминальное оборудование (ТО, или по-английски ТЕ – Terminal Equipment ) TE1, TE2 и ряд других функциональных блоков (ФБ) TA, NT1, NT2, LT, ET, подключаемых друг к другу через стандартизованные контрольные точки (reference points ): R, S, T, U, V. Узлы коммутации представляют собой преимущественно центры коммутации каналов (ЦКК), предоставляемых первичными сетями PDH (SDH), в том числе связывающих сеть ISDN с ТФОП и сетями передачи данных (X.25, FR, TCP/IP, ATM). Узлы коммутации ISDN могут также выполнять функции ЦКП, но только в сети сигнализации ОКС № 7 (допускающей передачу низкоскоростной пользовательской информации и сопряжение с сетями Х.25).

Функциональными блоками абонентской установки пользователя являются:

ТЕ1 – терминальное оборудование или оконечное абонентское устройство первого типа, поддерживающее стандарты ISDN;

ТЕ2 – оконечное абонентское устройство второго типа, не поддерживающее стандарты ISDN. Для компьютеров терминальные адаптеры выпускаются в виде встраиваемых плат сетевых адаптеров;

ТА (Terminal Adapter ) – терминальный адаптер или согласующее устройство, обеспечивающие преобразование стыков ТЕ2 в стыки ISDN;

NT1 (Network Termination ) – сетевое окончание, которое обеспечивает подключения абонентской установки к абонентской линии (АЛ). Устройство NT1 может принадлежать оператору сети – европейский вариант, либо пользователю – американский вариант;

NT2 – сетевое окончание, которое обеспечивает подключение нескольких оконечных абонентских устройств к NT1. Может совмещаться с NT1 в одном устройстве NT1/2. На рис. 2.21 показаны возможные удаления TE от NT1/2;

LT (Line Terminal ) – линейное окончание, обеспечивающее сопряжение системы коммутации с АЛ и выделяющее входные/выходные каналы;

ЕТ (Equipment Terminal ) – станционное окончание, обеспечивающее сопряжение системы коммутации с различными входными/выходными каналами.

Контрольные точки (стыки) между ФБ иногда называют интерфейсами.

Перечислим контрольные точки:

R – стык между ТЕ2 и ТА. Количество таких интерфейсов определяется количеством типов ТЕ2, используемых в ISDN;

S – четырехпроводный стык «пользователь – сеть», обеспечивающий сопряжение

между блоком сетевого окончания NТ2 и оконечными абонентскими устройствами ТЕ (ТЕ1 или TE2+ТA);

Т – четырехпроводный стык, аналогичный S-стыку, обеспечивающий сопряжение NT1

с NT2. Может быть групповым, т. е. общим для нескольких S-стыков;

U – стык между NT1 и LT, обеспечивающий передачу сигналов по физической абонентской линии;

V – стык между LT и ЕТ.

Обобщенно сеть ISDN можно представить в виде совокупности сетей КК, КП и ОКС № 7, к которым через контрольные точки доступа подключается разнообразное ТО, получая возможность интегрированного доступа к одной из этих сетей (рис. 2).

Точка доступа

Интегральный доступ

Отдельные специализированные сети

Интегральный доступ

Рис. 2. Обобщенная структура сети ISDN

В качестве архитектуры ISDN в Рекомендации I.320 определена семиуровневая модель, аналогичная семиуровневой ЭМВОС. На концептуальном уровне данные модели аналогичны. Однако в реализации конкретных протоколов имеются существенные различия, которые объясняются преобладающим использованием коммутации каналов при передаче пользовательской информации (каналы B, H) и коммутации пакетов при передаче служебной информации (каналы D) (рис. 3).

Абонентское оборудование

Коммутаторы ISDN

Рис. 3. Архитектура сети ISDN

В сети каналов D выделены три уровня протоколов: физический протокол определяется стандартом I.430/431, канальный протокол LAPD – стандартом Q.921, а на сетевом уровне может использоваться протокол Q.931, с помощью которого выполняется маршрутизация вызова абонента службы с коммутацией каналов, или же протокол Х.25 – в этом случае в кадры протокола LAPD вкладываются пакеты Х.25 и коммутаторы ISDN выполняют роль коммутаторов Х.25.

Адрес кадра LAPD состоит из двух байт – один байт определяет код службы (SAPI), которой пересылаются вложенные в кадр пакеты, а второй используется для адресации (TE1) одного из терминалов (абонентских устройств), если у пользователя к сетевому окончанию NT1 подключено несколько абонентских устройств. Протокол LAPD обеспечивает два режима работы: с установлением соединения (единственный режим работы протокола LLC2) и без установления соединения. Последний режим используется, например, для управления и мониторинга сети.

На рис. 4 представлен формат ПБД ISDN, используемых протоколом LAPD.

Рис. 4. Формат протокольных блоков данных ISDN

Протокол Q.931 переносит в своих пакетах адрес ISDN вызываемого абонента, на основании которого и происходит настройка коммутаторов на поддержку составного канала типа В (Н). Все вызовы имеют идентификатор и номер CRV (Call Reference Value ), а также содержат ряд служебных информационных элементов.

2. Классификация интегрируемых служб и услуг

Часто в качестве архитектуры ISDN рассматривается модель из двух вложенных частей (рис. 5): области опорного сервиса и области телесервиса, соответствующих транспортной сети и телекоммуникационной сети в концептуальной модели информационной сети.

Точка доступа (интерфейс «пользователь – сеть»)

Область опорного сервиса

Область телесервиса

Рис. 5. Обобщенная архитектура сети ISDN

Указанные части (области) ISDN реализуют соответственно опорный сервис (1–3 уровни ЭМВОС) или службы передачи (переноса) и телесервис (1–7 уровни ЭМВОС) или телеслужбы (предоставления связи), которые интегрируют в себе службы, функционирующие в У-ЦСИС.

Служба передачи (bearer service ) – служба электросвязи, обеспечивающая возможность передачи сигналов между стыками сети с абонентскими оконечными устройствами, например служба передачи данных.

Телеслужба (teleservice ) – служба электросвязи, обеспечивающая реализацию всех возможностей (включая функции терминалов) определенного вида связи между пользователями.

Телеслужба организуется на базе службы переноса (телефонной сети, сети телекса и др.) и терминалов.

Различают две категории служб: интерактивные (диалоговые службы, службы с накоплением и службы по запросу) и с разветвленным режимом работы (типа радио- и телевещания – с управлением предоставления информации со стороны пользователя и без).

Службы электросвязи предоставляют пользователям различные услуги связи. Услуга электросвязи (telecommunication facility ) – это продукт деятельности сети по приему, обработке, передаче и доставке сообщений электросвязи.

Услуги принято подразделять на базовые (основные) услуги и дополнительные услуги.

Услуга электросвязи базовая (basic telecommunication facility) – услуга электросвязи,

предоставляемая пользователю при каждом его обращении к определенной службе (или сети) электросвязи.

Услуга электросвязи дополнительная, факультативная (supplementary

telecommunication facility, optional ) – любая услуга электросвязи, предоставляемая любой службой (или сетью) в дополнение к ее базовой услуге, расширяющая ее возможности и повышающая удобство пользования ею.

В службах с коммутацией каналов дополнительные услуги могут предоставляться на определенный согласованный срок или для отдельного соединения. Дополнительные услуги подразделяются на обязательные для предоставления оператором и необязательные (могут предоставляться по усмотрению оператора).

Дополнительные услуги подразделяются на следующие группы:

связанные с абонентским доступом (проверка доступа, смена службы, субадресация и т. п.);

связанные с соединением (сокращенный набор номера, повторный набор, переадресация, конференц-связь и т. п.);

связанные с информацией (выдача справок, указание номера вызывающего абонента, сигнализация о наличии электронной почты и т. п.).

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

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.

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.

Валерий Волобуев, СЕТИ #04/97 Материал взят с сайта:

В связи с большим интересом к вопросу "а что же такое ISDN " попробуем сначала ответить на него максимально простым и понятным языком, а уже дальше, тот кому этого объяснения окажется недостаточно может , 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 . Мы предлагаем следующие модели с поддержкой ISDN PRI:
- Panasonic - KX-TDE100 KX-TDE200 KX-TDE600 KX-NS500 KX-NS1000
- LG-Ericsson - iPECS LIK iPECS MG iPECS eMG80

Основные понятия, термины и области применения ISDN

Краткий экскурс в историю

Области применения сетей ISDN

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.

телефония;
передача данных;
объединение удаленных ЛС;
доступ к глобальным компьютерным сетям (Internet);
передача трафика, чувствительного к задержкам (видео, звук);
интеграция различных видов трафика.

ISDN-телефония

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

Видеоконференции

Объединение удаленных ЛС

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).

Надомная работа/малый офис

ISDN в России

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. Подробнее см. Способы подключения ISDN

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.

Увеличение эффективности использования ISDN

От аналоговых до цифровых сетей с интеграцией услуг

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.

Современные АТС предоставляют функции, обеспечивающие совместную работу мобильных телефонов с мини-АТС, причем эти функции выполняются так, как будто пользователь мобильного телефона является внутренним абонентом УАТС. Это позволит достичь истинной мобильности в Вашей работе и будет особенно полезно в таких сферах деятельности как агентства недвижимости, страховые компании, юридические фирмы, службы доставки, строительный бизнес.

andreybazhin.ru

Интерфейсы пользователей ISDN

Архитектура цифровой сети

Краткий экскурс в историю

Области применения сетей ISDN

ISDN-телефония

Доступ к Internet

Видеоконференции

Объединение удаленных ЛС

Надомная работа/малый офис

ISDN в России

Основные понятия ISDN

Увеличение эффективности использования ISDN

От аналоговых до цифровых сетей с интеграцией услуг

Некоторые преимущества сетей ISDN по сравнению с ТСОП

Основные понятия, термины и области применения ISDN

Краткий экскурс в историю

Области применения сетей ISDN

ISDN-телефония

Доступ к Internet

Видеоконференции

Объединение удаленных ЛС

Надомная работа/малый офис

ISDN в России

Основные понятия ISDN

Увеличение эффективности использования ISDN

От аналоговых до цифровых сетей с интеграцией услуг

Некоторые преимущества сетей ISDN по сравнению с ТСОП

Недостатки сетей ISDN