Телекомунікаційні системи та мережі. Том 1. Структура й основні функції.  /  Зміст  /  Розділ 7. Методи розподілу інформації   /  Тема 7.3. Системи комутації каналів

Зміст:

7.3.1. Вимоги до систем комутації ISDN

Сучасні користувачі засобів зв’язку висувають підвищені вимоги до можливості одночасного обміну мовою, текстом, даними і рухливими зображеннями стандартними аналоговими телефонними лініями. Цифрові мережі інтегрального обслуговування (ISDN) — це цифровий варіант аналогових телефонних ліній з комутацією цифрових потоків, або, інакше кажучи, мережа з цифрових телефонних станцій, сполучених одна з одною цифровими каналами, що дозволяє реалізувати ці вимоги.

Призначені для користувача аспекти ISDN:

  • перша особливість — обмін даними лініями ISDN здійснюється з вищими швидкостями і значно більшою надійністю, ніж за допомогою найшвидших модемів. Технологія ISDN забезпечує передачу даних із швидкістю 64 кбіт/с при одному і 128 кбіт/с при двох каналах зв’язку;
  • друга особливість, що відрізняє ISDN від аналогових принципів передачі сигналів, полягає в значно ширшому діапазоні типів повідомлень, що передаються, тоді як засоби аналогової телефонії забезпечують прості телефонні послуги, що обмежуються передачею мовленнєвих сигналів;
  • третьою особливістю є та, що адаптується засобів ISDN з існуючими аналоговими телефонними мережами. Тобто абоненти ISDN-станцій зможуть разом з ISDN-терміналами, як і раніше, використовувати звичайні аналогові телефони, факси і модеми;
  • для ISDN слід також віднести простоту використання, сумісний інтерфейс, ефективні засоби управління, велику кількість сервісних функцій (до 230), високу якість передачі інформації і високу гарантію її збереження при її проходженні каналами зв’язку;
  • у концепції ISDN спочатку закладено, що вартість засобів і послуг цифрової передачі даних має бути значно нижче вартісних показників, прийнятих в аналоговій телефонії.

Галузі застосування ISDN:

  • ISDN і телефонний зв’язок загального користування;
  • ISDN і віддалений доступ до локальних обчислювальних мереж (ЛОМ);
  • ISDN і telecommuting (телекоммьютинг — робота на домашньому комп’ютері при постійному зв’язку з центральним офісом);
  • ISDN і Інтернет;
  • ISDN і відеоконференції (організації реальних відеоконференцій). Концепція ISDN:
    • основні можливості ISDN;
    • технологічні особливості ISDN;
    • основні принципи ISDN.

Технологія ISDN має концептуальні відмінності від принципів, що використовуються в аналоговій телефонії.

Відмінності ISDN:

  1. ISDN-станції забезпечують комутацію цифрових, а не аналогових потоків. Слід відзначити, що були аналогові АТС, що використовують цифрову комутацію аналогових сигналів. На відміну від таких станцій комутатори ISDN комутують саме цифрові потоки.
    Перетворення аналогових сигналів на цифрові відбувається на рівні ISDN-терміналів (тобто на кінцевому обладнанні користувачів), у зв’язку з чим ISDN-станція має можливість комутувати однорідні цифрові потоки, «не знаючи», що ж саме в даний момент передається по каналу.
  2. Другою особливістю ISDN є реалізація принципу єдиної розподіленої телефонної станції. Згідно з цим принципом, усі станції в рамках однієї ISDN-мережі логічно об’єднані в єдину велику станцію й абонентами можуть розглядатися як цілісний ISDN-комплекс. Використання зазначеного принципу дозволяє оптимізувати навантаження на канали зв’язку (наприклад, мінімізуючи маршрути з’єднання між абонентами), а також надає ряд послуг, не застосовуваних в аналоговій телефонії (наприклад, введення єдиного плану номерів).
  3. Не можна обійти увагою і таку важливу особливість, яка відрізняє ISDN від аналогових мереж, як практично миттєві встановлення з’єднання. Максимальна затримка в ISDN-мережі не перевищує 30 мс на кожний вузол зв’язку.
  4. Четвертою відмітною особливістю нової технології є здатність ISDN-станцій здійснювати автоматичну маршрутизацію з’єднань, що особливо важливе у випадках, коли між станціями є декілька альтернативних шляхів з’єднання і необхідно обрати найбільш оптимальні.
  5. Існують і інші види комутованих цифрових ліній, наприклад, зі швидкістю 128 кбіт/с шляхом об’єднання двох каналів по 64 кбіт/с в один. При цьому організовують ще один додатковий канал сигналізації зі швидкістю 16 кбіт/с.

Будь-яка концепція має базуватися на комплексі засобів, завдяки яким вона може бути реалізована. ISDN не є винятком. До основних засобів ISDN можна віднести:

  • ISDN-станції (ISDN-комутатори);
  • ISDN-термінали (цифрові телефонні апарати);
  • внутрішні адаптери ISDN (мости/маршрутизатори) для підключення ПК до ISDN-мережі;
  • зовнішні пристрої (блоки) для підключення ПК або локальних обчислювальних мереж (ЛВС) до ISDN-мережі як альтернатива адаптерам;
  • блоки Network Terminator;
  • лінії зв’язку (інтерфейси PRI і BRI).

Таким чином, можна сформулювати основні технічні концепції розвитку цифрових мереж інтегрального обслуговування.

  1. Усі види інформації, що надходять від абонентського обладнання, перетворюються в стандартні цифрові сигнали, і для передачі використовують основний цифровий канал (ОЦК) із швидкістю передачі 64 кбіт/с. Причому, якщо інформація, що передається, вимагає канал зв’язку з меншою швидкістю, то одному ОЦК організовують декілька таких каналів. А якщо інформація, що передається, вимагає велику швидкість передачі, чим один ОЦК, то для передачі такої інформації використовують спільно декілька ОЦК.
  2. Для передачі інформації від пункту A до пункту B використовують «прозорий» цифровий канал по всій довжині тракту передачі (без будь-яких додавань або вилучень інформаційних бітів). Такий тракт передачі не повинен містити аналогових каналів на транзитних ділянках зв’язку.
  3. У вузлах комутації всі індивідуальні канали об’єднуються в стандартні цифрові потоки PDH- або SDH- ієрархії, готові до передачі по трактах транспортної мережі (інтеграція систем комутації і систем передачі).
  4. Сигналізація між абонентськими пристроями і цифровими комутаційними вузлами в процесі встановлення з’єднань має виконуватись поза основним (базового) інформаційним потоком по окремих каналах сигналізації. На ділянці користувач — комутаційний вузол необхідно використовувати сигналізацію DSS-1, а на ділянках міжстанційного зв’язку — загальний канал системи сигналізації (ЗКС № 7). Для підвищення надійності на всіх вузлах і на всіх ділянках мережі застосовують стандартні канали й стики.
  5. Для підвищення якості інформації, що передається, аналого-цифрове перетворення здійснювати якомога ближче до кінцевого абонентського обладнання. Тобто цифровий потік доводять до користувачів, для чого використовують цифрові системи передачі основного (базового) доступу (2В + D). Такі системи надають у користування абонентові два незалежних інформаційних канали B і один канал сигналізації D.
  6. Створювана цифрова мережа має забезпечити користувачам такі послуги, як відеотелефонний зв’язок, високоякісне звукове мовлення, кабельне телебачення, високошвидкісна передача великих обсягів даних тощо. Для підвищення надійності у всіх вузлах і на всіх ділянках мережі застосовують стандартні канали і стики.
  7. Необхідне широке впровадження оптичних систем передачі в першу чергу на транспортних мережах і потім на мережах доступу.
  8. Економічний ефект, отримуваний від функціонування однієї інтегральної мережі, має бути вище, ніж у декількох мережах, спеціалізованих за видом інформації, що передається.