Технология ISDN. Ассиметричные цифровые абонентские линии ADSL Цифровые коммутируемые линии isdn

История названия

Название было предложено группой XI CCITT в 1981 году.

Назначение

Основное назначение ISDN - передача данных со скоростью до 64 кбит/с по абонентской проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон , факс , и пр.). Использование для этой цели телефонных проводов имеет два преимущества: они уже существуют и могут использоваться для подачи питания на терминальное оборудование.

Выбор 64 кбит/c стандарта определяется следующими соображениями. При полосе частот 4 кГц, согласно теореме Котельникова , частота дискретизации должна быть не ниже 8 кГц. Минимальное число двоичных разрядов для представления результатов стробирования голосового сигнала при условии логарифмического преобразования равно 8. Таким образом, в результате перемножения этих чисел (8 кГц * 8 (число двоичных разрядов) = 64) и получается значение полосы B-канала ISDN, равное 64 кб/с. Базовая конфигурация каналов имеет вид 2 × B + D = 2 × 64 + 16 = 144 кбит/с. Помимо B-каналов и вспомогательного D-канала ISDN может предложить и другие каналы с большей пропускной способностью: канал Н0 с полосой 384 кбит/с, Н11 - 1536 кбит/c и Н12 - 1920 кбит/c (реальные скорости цифрового потока). Для первичных каналов (1544 и 2048 кбит/с) полоса D-канала может составлять 64 кбит/с.

Принцип работы

Для объединения в сети ISDN различных видов трафика используется технология TDM (англ. Time Division Multiplexing , мультиплексирование по времени ). Для каждого типа данных выделяется отдельная полоса, называющаяся элементарным каналом (или стандартным каналом ). Для этой полосы гарантируется фиксированная, согласованная доля полосы пропускания. Выделение полосы происходит после подачи сигнала CALL по отдельному каналу, называющемуся каналом внеканальной сигнализации .

В стандартах ISDN определяются базовые типы каналов, из которых формируются различные пользовательские интерфейсы.

В большинстве случаев применяются каналы типов B и D .

Из указанных типов каналов формируются интерфейсы, наибольшее распространение получили следующие типы:

Интерфейс базового уровня

Интерфейс базового уровня (англ. Basic Rate Interface, BRI ) - предоставляет для связи аппаратуры абонента и ISDN-станции два B-канала и один D-канал. Интерфейс базового уровня описывается формулой 2B+D . В стандартном режиме работы BRI могут быть одновременно использованы оба B-канала (например, один для передачи данных, другой для передачи голоса) или один из них. При одновременной работе каналов они могут обеспечивать соединение с разными абонентами. Максимальная скорость передачи данных для BRI интерфейса составляет 128кб/с. D-канал используется только для передачи управляющей информации. В режиме AO/DI (Always On/Dynamic ISDN) полоса 9.6 кбит/c D-канала используется в качестве постоянно включённого выделенного канала X.25 , как правило, подключаемого к Интернет. При необходимости, используемая для доступа к Интернет полоса расширяется путём включения одного или двух B-каналов. Этот режим, хотя и стандартизирован (под наименованием X.31), но не нашёл широкого распространения. Для входящих соединений BRI поддерживается до 7 адресов (номеров) которые могут назначаться различными ISDN-устройствами, разделяющим одну абонентскую линию. Дополнительно, обеспечивается режим совместимости с обычными, аналоговыми абонентскими устройствами - абонентское оборудование ISDN, как правило, допускает подключение таких устройств и позволяет им работать прозрачным образом. Интересным побочным эффектом такого «псевдоаналогового» режима работы стала возможность реализации симметричного модемного протокола X2 (англ. ) фирмы US Robotics , позволявшего передачу данных поверх линии ISDN в обе стороны на скорости 56кбит/c.

Наиболее распространённый тип сигнализации - DSS1 (англ. Digital Subscriber System No. 1 ), также известный как Euro-ISDN. Используется два магистральных режима портов BRI относительно станции или телефонов - S/ТЕ и NT. Режим S/ТЕ - порт эмулирует работу ISDN телефона, режим NT - эмулирует работу станции. Отдельное дополнение - использование ISDN телефона с дополнительным питанием в этом режиме, так как стандартно не все порты (и карты HFC) дают питание по ISDN шлейфу (англ. inline power ). Каждый из двух режимов может быть «точка-многоточка» (англ. point-to-multi-point , PTMP) он же MSN (англ. Multiple Subscriber Number ), или «точка-точка» (англ. point-to-point , PTP).
В первом режиме для поиска адресата назначения на шлейфе используются номера MSN, которые, как правило, совпадают с выделенными провайдером телефонии городскими номерами. Провайдер должен сообщить передаваемые им MSN. Иногда провайдер использует так называемые «технические номера» - промежуточные MSN.
Во втором режиме BRI порты могут объединяться в транк - условную магистраль, по которой передаваемые номера могут использоваться в многоканальном режиме.

ISDN технология использует три основных типа интерфейса BRI: U, S и T.

  • U - одна витая пара , проложенная от коммутатора до абонента, работающая в полном или полудуплексе . К U-интерфейсу можно подключить только 1 устройство, называемое сетевым окончанием (англ. Network Termination , NT-1 или NT-2).
  • S/T интерфейс (S0) . Используются две витые пары, передача и приём. Может быть обжата как в RJ-45 так и в RJ-11 гнездо/кабель. К гнезду S/T интерфейса можно подключить одним кабелем (шлейфом) по принципу шины до 8 ISDN устройств - телефонов, модемов, факсов, называемых TE1 (Terminal Equipment 1). Каждое устройство слушает запросы в шине и отвечает на привязанный к нему MSN. Принцип работы во многом похож на SCSI .
  • NT-1, NT-2 - Network Termination , сетевое окончание. Преобразовывает одну пару U в один (NT-1) или два (NT-2) 2-х парных S/T интерфейса (с раздельными парами для приёма и передачи). По сути S и T это одинаковые с виду интерфейсы, разница в том, что по S интерфейсу можно подать питание для TE устройств, телефонов например, а по T - нет. Большинство NT-1 и NT-2 преобразователей умеют и то и другое, поэтому интерфейсы чаще всего называют S/T.

Интерфейс первичного уровня

(Primary Rate Interface, PRI ) - используется для подключения к широкополосным магистралям, связывающим местные и центральные АТС или сетевые коммутаторы. Интерфейс первичного уровня объединяет:
для стандарта (распространён в Европе) 30 В-каналов и один D-канал 30B+D . Элементарные каналы PRI могут использоваться как для передачи данных, так и для передачи оцифрованного телефонного сигнала.
для стандарта Т1 (распространен в Северной Америке и Японии, а также - в технологии DECT) 23 В-канала и один D-канал 23B+D .

Интерфейс первичного уровня (англ. Primary Rate Interface, PRI) - стандартный интерфейс сети ISDN, определяющий дисциплину подключения станций ISDN к широкополосным магистралям, связывающим местные и центральные АТС или сетевые коммутаторы. Интерфейс первичного уровня объединяет 23 В-канала и один D-канал для стандарта Т1 (23B + D=24*64=1536) или 30 В-каналов для голоса или данных, один D-канал для сигнализации и один Н-канал для служебных данных стандарта E1 (30B + D + Н=32*64=2048).

Архитектура сети ISDN

Сеть ISDN состоит из следующих компонентов:

  • сетевые терминальные устройства (NT, англ. Network Terminal Devices )
  • линейные терминальные устройства (LT, англ. Line Terminal Equipment )
  • терминальные адаптеры (TA, англ. Terminal adapters )
  • Абонентские терминалы

Абонентские терминалы обеспечивают пользователям доступ к услугам сети. Существует два вида терминалов: TE1 (специализированные ISDN-терминалы), TE2 (неспециализированные терминалы). TE1 обеспечивает прямое подключение к сети ISDN, TE2 требуют использования терминальных адаптеров (TA).

Связисты (в шутку ) расшифровывают аббревиатуру ISDN как I t S till D oes N othing (Оно всё ещё ничего не делает ), намекая тем самым на то, что из более чем 230-и базовых функций ISDN, реально используется только весьма малая их часть (реально востребованная потребителем ).

См. также

Источники

  • Александр Филимонов - Построение мультисервисных сетей Ethernet, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4

Литература

  • Боккер П. ISDN. Цифровая связь с интеграцией служб. Понятия, методы, системы. Перевод с нем. М.: Радио и связь, 1991.

ISDN — цифровая сеть встроенных сервисов, реализующая коммутируемую связь между узлами в общем масштабе. ISDN начался с рекомендаций CCITT I.120 в 1984 году. Два главных производителя — AT & T и Northern Telecom пошли разными путями, в результате чего реализовались две несовместимые версии.

Сеть ISDN можно анализировать как глобальный коммутатор. Основные передаваемые данные это голос и информация. Несут B каналы. Эти каналы коммутируются между парой пользователей с помощью данных, которые передаются по дополнительному каналу — D каналу. После реализованной коммутации каждый B-канал являет собой две трубы ,передающие во встречных направлениях битовые потоки со скоростью 64 кбит/с. Служебный канал — двунаправленный, его может быть 64 или 16 кбит/с. Выделенный служебный канал разрешает реализовать сервисные функции во время работы текущего соединения, не нарушая его. По D-каналу отправляется пакет в качестве сигнала, который имеет идентификаторы вызываемого и вызывающего пользователей и признак сервиса (информация/голос). На установку соединение нужно 2-4 секунды. В канале ISDN данные могут передаваться для нескольких устройств, в отличии от аналоговой телефонии, так как цифровая структура разрешает легко решить проблему маршрутизации.

Пользователь ISDN имеет интерфейс, к которому может подключать разные устройства разных классов: факсы, телефоны, видеоконференции и тд. Через каналы ISDN можно передавать информацию с помощью технологий и протоколов глобальных сетей (Frame Relay, X.25).

Интерфейсы ISDN

Существует два типа интерфейсов (Сервисов) для абонентов:

  • PRI — первичный интерфейс для пользователей с множественными нуждами. Традиционный для США канал имеет структуру — 23 x B + D = 1536 кбит/с. Для Европы и СНГ — 30 х В х D = 1984 кбит/с. Можно и реализовать несколько каналов PRI с одним D-каналом, используая NFAS
  • BRI — стандартный интерфес, который реализован для индивидуальных пользователей — 2 x B-канала по 64 кбит/с и 1 х D-канал 16 кбит/с = 144 кбит/с

Для содержания сервиса BRI нужно иметь цифровой канал от провайдера к пользователю. Интерфейсы ISDN показаны на рис.1. Пользователи сервиса BRI могут реализовывать интерфейсы типа S,U или T. U — интерфейс — 1 витая пара, которая лежит от абонента к коммутатору и реализует полный дуплекс. К U-интерфейсу можно подключать только одно устройство (NT-1). NT-1 может быть простым преобразователем 2-проводного U-интерфейса в 4-проводной S/T интерфейс с раздельными парами для передачи и приема. Интерфейс S/T есть шиной, разрешающей подключение до 7 устройств. U-интерфейс является конечным пользователем только в США. Конечные устройства со встроенным U-интерфейсов дешевле, чем преобразователи U-S/T и устройства S/T, однако такие устройства занимают целиком весь канал ISDN. В других странах конечному пользователю дают S/T-интерфейс, NT-1/

Рисунок — 1

Пользователь от провайдера получает один из интерфейсов (табл.1).Коммутатор ISDN имеет два вида интерфейсов:

  • V-интерфейс — для соединение с другими коммутаторами
  • U-интерфейсы линейных окончаний, обращенные к пользователям

Таблица 1 — параметры интерфейсов ISDN

Разъемы и линии интерфейсов BRI

Для интерфейса BRI в зависимости от типа нужно от 1 до 3 пар проводов. Характеристики линии наведены в табл.2. Для соединения применяется разъем Rj-45 (табл.3).

U-интерфейс BRI — обязательная одна пара (контакты 4-5), полярность любая. Питание 48 В (7: -, 8: +). S/T-интерфейс — нужно две пары (3-6, 4-5), питание по паре 7-8 реализуется редко. Часто реализуется фантомное питание — напряжение между парой 3-6 (+) и 4-5 (-). Т-интерфейс двухточечный, S-интерфейс может иметь до 8 устройств, и может работать в 4ех режимах:

  • Короткая пассивная шина — до 8 терминалов, может соединяться по шине параллельно с удалением от NT-1 до 100-200 м.
  • Двухточечный — один терминал, может быть отдален от NT-1 до 1 км
  • Звезда — до 8 терминалов с отдалением до 1 км
  • Расширенная пассивная шина — до 8 терминалов с отдалением до 500 м

Таблица 2 — параметры канала BRI

Таблица 3 — назначение контактов интерфейсов BRI ISDN

48 B (необязательно)

ISDN и телефонная связь. Использование ISDN в качестве средства традиционной телефонной связи исторически явилось первой областью применения новой телекоммуникационной технологии. Разработанная как альтернатива обычным аналоговым сетям, она содержит ряд принципиальных особенностей и предоставляет пользователю ISDN-терминала следующие преимущества:

Наличие жидкокристаллического дисплея и расширенной телефонной клавиатуры для интерактивного управления вызовами и обмена сообщениями;

Практически мгновенное установление связи;

Возможность одновременного установления и удержания линии связи с тремя абонентами;

Возможность обмена текстовыми и речевыми сообщениями;

Возможность регулирования громкости принимаемой речи;

Повышенное качество звучания.

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.

Преимущества для пользователя.

Деловые абоненты получают преимущество от возможности работать в режиме разделения полосы, т.е. используя несколько приложений одновременно. В частности это дешевая передача данных. Существующий спектр современных услуг передачи речи полезен и экономически выгоден как для деловых, так и для обычных абонентов. Организация двух основных каналов на одной линии пользователя повышает практическую ценность существующих абонентских линий. ISDN предлагает много новых возможностей, такие как настольная видеотелефония и электронные газеты. Речь, данные, изображения и видео могут быть закодированы терминалом пользователя и переданы в цифровом виде, без ошибок, по полностью цифровой сети. Быстрая сигнализация по D-каналу гарантирует очень короткое время установления соединения. 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. В отличие от арендованных каналов использование каналов связи по требованию позволяет осуществлять доступ к сети или, наоборот, прерывать связь в зависимости от заданных условий или произошедших в сети событий. 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 LAN 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. Средства ISDN " прозрачны" для любого вида информации, будь то трафик видеотелефонии, компьютерные данные, речь, графические изображения и т.д. Пользователю остается только выбрать нужный ему терминал.

БУДУЩЕЕ

Существует и много лет был глобальный толчок стать цифровым миром. Основным доказательством в цифровую эпоху является межсетевым компьютеров, обеспечивающих доступ к богатым ресурсам и информации.

ISDN технологии, хотя и страдает от политических вопросов, является экономически эффективным средством для подключения оборудования связи всех типов. По мере увеличения совместимости вопросы будут решены, ISDN услугам будут все чаще стали услуги по выбору для юридических лиц и индивидуальных клиентов. Рост популярности должно снизить расходы на оборудование и устройства связи сделать доступными Off-The-шельф.

Хотя другие цифровые услуги являются конкурентоспособными, требуют наиболее дорогим выделенным линиям или обладать присущи недостатки, как низкая скорость. ISDN технология стандартизирована и обеспечивает динамическое высокой скорости конца в конец цифрового подключения по существующей телефонной сети по всему миру.

ISDN продолжает развиваться при наличии широкополосного ISDN в ближайшем будущем. Технологию ATM основе предоставления B-ISDN скорость передачи до 600 Мбит / с или более, было бы сложно добиться найти жизнеспособное доступные альтернативы.

Заключение

ISDN - это перспективное направление развития, как телефонии, так и технологий передачи данных. Гибкость ISDN сервиса, придает таким решениям универсальность и масштабируемость. Прекрасное качество соединения и возможность одновременно проводить телефонный разговор и соединяться модемом с Internet - провайдером, является одной из главных причин перехода домашних абонентов на ISDN. Кроме того, присвоение разных абонентских номеров в пределах одной линии, решит проблемы приватных звонков и отпадет необходимость установки отдельной телефонной линии. На сегодняшний день многие организации устанавливают мини-АТС для возможности использования дополнительных услуг и средств внутренней коммутации. Эти лишние затраты можно избежать с помощью перехода на ISDN. Дополнительные услуги ISDN могут применяться не только в пределах организации, но и с любым ISDN абонентом. Тем более, что спектр этих услуг у ISDN намного шире чем у мини-АТС. Большие перспективы видны в интегрированных сетевых решениях, когда абоненты применяют ISDN одновременно как телефонную сеть, так и как сеть передачи данных. Это приводит к экономии средств на дополнительной регистрации в изолированных сетях передачи данных. Используя современные ISDN-маршрутизаторы можно одновременно решить проблемы соединения удаленных офисов и проблему постоянного выхода в Internet. Все больше современного оборудования переходит на цифровые технологии, и время повсеместного перехода на цифровую связь уже не за горами.

Список источников:

Gilbert, H. модемы и ISDN. PC Lube & Tune


Краткая историческая справка
Технология ISDN была разработана в 1974 году. Первая ISDN станция была введена в эксплуатацию в 1976г. С самого начала внедрение этой технологии воспринималось как переход от существующей аналоговой телефонии к цифровой сети. Но технология ISDN изначально предполагала более широкий спектр возможностей, нежели простая замена устаревшей телефонной сети, применение её в качестве передачи голосового трафика не оправдывало финансовых затрат на организацию сети. Несмотря на первоначальный интерес к технологии ISDN, она не получила должного развития и, в течении двадцати лет человечество предпочитало жить "по старинке". Интерес к цифровой технологии возник только в последние несколько лет, в период бума развития компьютерных технологий, который в настоящий момент охватил не только сферы производства и обслуживания, но и сферу быта. Существующая аналоговая сеть уже не удовлетворяет современным требованиям по качеству и скорости передачи данных, а организация оптической линии для сетей абонентского доступа пока не является экономически целесообразным. Наиболее приемлемым выходом в этой ситуации стала технология ISDN позволяющая использовать старые медные линии для высокоскоростной передачи данных. Хотя эволюция сетевых технологий передачи данных до сих пор значительно отстаёт от темпов внедрения компьютерных технологий. В основном это объясняется отсутствием единой транспортной среды на основе технологии наложенной сети передачи данных. Технология ISDN позволит решить эту задачу в кратчайшие сроки и с высокой экономической эффективностью.
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.

Что такое ISDN?
ISDN (Integrated Services Digital Network) что в переводе на русский язык означает цифровая сеть с интеграцией служб. Это наложенная цифровая сеть, которая организуется на существующей аналоговой телефонной сети общего пользования. Принципиальное отличие ISDN от существующей аналоговой сети заключается в том, что технология ISDN позволяет организовать коммутируемые цифровые каналы непосредственно от пользователя к пользователю. Использовать этот цифровой канал можно по-разному.
Во-первых, Вы получаете качественную телефонную связь с мгновенным установлением соединения, в добавок большое количество сервисных функций (до 230), высокую гарантию сохранности информации при ее прохождении по каналам связи.
Во-вторых, Вы получаете вторую телефонную линию без каких либо затрат, разве что Вам придётся купить ещё один телефонный аппарат.
В-третьих, если Вы желаете не только говорить с собеседником, но и видеть его то ISDN предоставляет и эту возможность. Более того, с помощью ISDN технологии, возможно, организовать видео конференцию в реальном времени с участием нескольких абонентов. Эта услуга может быть полезна в тех сферах деятельности, где необходим оперативный обмен видео информацией.
В-четвёртых, при существующем дефиците абонентских линий Вы можете
телефонизировать офис, используя всего лишь одну медную телефонную пару.
В-пятых, ISDN предоставляет уникальную возможность, объединения удалённых офисов в единую локальную сеть как внутри города, так и между городами, со скоростью до 128 кB/с.

Технология ISDN
Структура ISDN включает в себя два типа доступа: базовый доступ (BRI Basic Rate Interface), регламентирующий соединение ISDN-станции с абонентом, и первичный доступ (PRI Primary Rate Interface), обеспечивающий связь между ISDN-станциями.
BRI
Базовый доступ ISDN (Basic Rate Interface) представляет собой два логических информационных В-канала со скоростью передачи данных по 64 кбит/с каждый и один служебный D-канал со скоростью передачи 16 кбит/с. Доведение цифрового потока до пользователя реализуется посредством и осуществляется в так называемой стандартной точке или интерфейсе U. Сетевое окончание (NT), являющееся частью канала BRI, соединяет существующий двухпроводный электрический абонентский кабель. Подключение к кабелю канала U с аппаратурой пользователя через 4-х проводную шину S (рис.1):

Посредством S/T-интерфейса осуществляется разводка внутри офиса компании либо квартиры с помощью двух парного кабеля; при этом обеспечивается параллельное подключение до восьми ISDN устройств (рис.2):

Конструктивно шина S представляет собой 4-х проводную кабельную линию с подключением терминалов к интерфейсу через разъём RJ45 стандарта DIS8877.

PRI
Первичный доступ (Primary Rate Interface) обеспечивает подключение к сети ISDN со скоростью передачи данных 2 Мбит/с. PRI используется для связи между учрежденческими АТС и ТФОП. PRI-интерфейс построен по тому же принципу, что и BRI-интерфейс. Один PRI обеспечивает 30 B-каналов по 64 кбит/с и один D-канал со скоростью 64 кбит/с. Соединение с помощью PRI возможно только в режиме "точка-точка". Цикловая структура PRI ISDN соответствует структуре ИКМ-30. Конструктивно PRI представляет собой 4-х проводную электрическую линию.
С целью стандартизации для взаимодействия учрежденческих АТС с телефонной сетью общего пользования (ТФОП) с помощью ISDN решено использовать протокол абонентского доступа EDSS1, а для протокола межстанционной сигнализации ведомственных ISDN АТС стандартизован протокол Qsig.

Вместе с тем, сети ISDN не лишены и некоторых недостатков, например: проблемы совместимости ISDN-оборудования различных поставщиков; сложность модернизации центральных коммутаторов и построения новой цифровой инфраструктуры; сложность заказа сервиса; необходимость значительных первоначальных 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.