1. А.Т. Гургенидзе, в.И. Кореш Мультисервисные сети и услуги широкополосного доступа.-сПб.: Наука и Техника, 2003.-400с.:ил

2. Баркун М.А., Ходасевич О.Р. Цифровые системы синхронной коммутации.-М.: Эко-Трендз, 2001.-187с.

3. В.Ю. Деарт Мультисервисные сети связи. Протоколы и системы управления сеансами. - М.:Брис-М.201-198с

Порядок выполнения работы:

1. Изучить сеть ISDN.

2. Освоить структуру базового доступа.

3. Изучить традиционную схему сети ISDN.

4. Ознакомиться с видами услуг в ISDN.

5. Изучить терминальный ISDN-интерфейс.

6. Ознакомиться со вспомогательными каналами.

Содержание отчета:

1. Цель работы.

2. Краткое содержание теории.

3. Структура базового доступа.

4. Традиционная схема ISDN сети.

5. Терминальный ISDN-интерфейс.

6. Выводы.

ISDN – это сеть, обеспечивающая полностью цифровые соединения между оконечными устройствами для поддержания широкого спектра речевых и информационных услуг. По своей сути ISDN – это цифровой вариант аналоговых телефонных линий с коммутацией цифровых потоков, или, иначе, сеть из цифровых телефонных станций, соединенных друг с другом цифровыми каналами.

ISDN относится к набору цифровых услуг, которые становятся доступными для конечных пользователей. ISDN предполагает оцифровывание телефонной сети для того, чтобы голос, информация, текст, графические изображения, музыка, видеосигналы и другие материальные источники могли быть переданы конечному пользователю по имеющимся телефонным проводам и получены им из одного терминала конечного пользователя. ISDN является попыткой стандартизировать абонентские услуги, интерфейсы пользователь / сеть и сетевые и межсетевые возможности. Стандартизация абонентских услуг является попыткой гарантировать уровень совместимости в международном масштабе. Стандартизация интерфейса пользователь / сеть стимулирует разработку и сбыт на рынке этих интерфейсов изготовителями, являющимися третьей участвующей стороной. Стандартизация сетевых и межсетевых возможностей помогает в достижении цели возможного объединения в мировом масштабе путем обеспечения легкости связи сетей ISDN друг с другом.

Применения ISDN включают быстродействующие системы обработки изображений (такие, как факсимиле Group 1V), дополнительные телефонные линии в домах для обслуживания индустрии дистанционного доступа, высокоскоростную передачу файлов и проведение видео конференций. Передача голоса, несомненно, станет популярной прикладной программой для ISDN.

Основной отличительной особенностью сети ISDN от обычной аналоговой телефонной сети является то, что ISDN-станции обеспечивают коммутацию цифровых, а не аналоговых, потоков¹. Следует заметить, что в последнее время появилось много аналоговых АТС, использующих цифровую коммутацию аналоговых сигналов. В отличие от таких станций, коммутаторы ISDN коммутируют именно цифровые потоки. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые происходит на уровне ISDN-терминалов (т.е. на оборудовании конечных пользователей), в связи с чем ISDN-станция имеет возможность коммутировать однородные цифровые потоки, «не зная», что же именно в данный момент передается по каналу.

Второй особенностью ISDN является реализация принципа единой распределенной телефонной станции. Согласно данному принципу, все станции в рамках одной ISDN-сети логически объединены в единую большую станцию и абонентами могут рассматриваться в качестве цельного ISDN-комплекса. Использование указанного принципа позволяет оптимизировать нагрузку на каналы связи (например, минимизируя маршруты соединения между абонентами), а также предоставляет ряд услуг, не принятых в аналоговой телефонии (например, введение единого плана номеров).

Нельзя обойти вниманием и такую важную особенность, отличающую ISDN от аналоговых сетей, как практически мгновенное установление соединения. Максимальная задержка в ISDN-сети не превышает 30 мс на каждый узел связи.

Четвертой отличительной особенностью технологии является способность ISDN-станций осуществлять автоматическую маршрутизацию соединений, что особенно важно в случаях, когда между станциями имеется несколько альтернативных путей соединения и необходимо выбрать наиболее оптимальный.

В ISDN-сетях используются два специфических типа интерфейсов: интерфейс базового доступа BRI (BasicRateInterface), регламентирующий соединение ISDN-станции с абонентом, и интерфейс первичного доступа PRI (PrimaryRateInterface), обеспечивающий связь между ISDN-станциями (см. Приложение А).

Базовый доступ ISDN (BasicRateInterface) 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 (см. рис. 1).

Рисунок 1 - Структура базового доступа

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 (см. Приложение В):

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

Так как первоначально ISDN создавалась для передачи голоса и изображения (факс), начнем именно с этих приложений. Для факсов сети ISDN особенно привлекательны, так как может обеспечить высокое разрешение (до 16 линий/мм и лучше) при разумном времени передачи.

Для иллюстрации взаимодействия различных частей ISDN рассмотрим рис. 2.

Рисунок 2 - Традиционная схема сети ISDN

Networktermination 1 (NT-1) представляет собой прибор, который преобразует 2-проводную ISDN-линию (от телефонной компании), называемую u-интерфейсом, в 8-проводный S/T-интерфейс. Как правило, к точке Т может быть подключено только одно оконечное устройство. NT2 же предназначено для подключения большого числа разнотипного оборудования (функции NT1 и NT2 могут быть совмещены в одном приборе). Допускается объединение интерфейсов NT2 и TA; возможна работа нескольких NT1 с одним NT2. Интерфейс NT2 может обеспечивать внутриофисный трафик, образуя шину, к которой может подключаться несколько терминалов. Терминальное оборудование (TE) в режиме точка-точка может быть подключено к системе кабелем длиной до 1 км, реальным ограничением служит ослабление в 6 дБ на частоте 96 кГц. В режиме точка-мультиточка (до 8 терминалов) подсоединение производится параллельно, но длина шины в этом случае не должна превышать 200 м (по временным ограничениям). Терминалы, чтобы не вносить искажений, должны иметь входное сопротивление не ниже 2500 Ом. Шина согласуется 100 омным сопротивлением, как со стороны NT1, так с противоположного удаленного конца (это справедливо для принимающих и передающих пар проводов). Оборудование, следующее рекомендациям ISDN, может подключаться в точках S и T. Схемы кабелей, объединяющих интерфейсы ISDN с оконечным оборудованием, показаны на рис. 3.

Рисунок 3 - Кабели и разъемы в каналах ISDN

Все виды услуг могут быть разделены на три группы по форме доступа к 64 кбит/с:

1. Услуги, для которых меняется лишь скорость исполнения (например, файловый обмен или электронная почта).

2. Принципиально новые услуги, которые недоступны при низких скоростях обмена, например, факсимильная передача со скоростью 3–4 секунды на страницу (против 20–30 сек при низких скоростях); видеотекст (напр., Prestel в Англии, Minitel во Франции или Bildschirmtext в Германии).

3. Услуги, абсолютно невозможные при скоростях ниже 64 кб/с. Например, видеотелефон или высококачественная передача звука (G.722; ADPCM – adaptivedifferentialpulsecodemodulation). Телефония часто использует каналы со скоростью передачи 32 кбит/с (G.721). Полоса звукового сигнала равна 50 Гц – 20 кГц.

Функционально здесь могут быть реализованы следующие классы услуг.

1. Цифровая телефония

2. Служба коммутации каналов

3. Коммутация пакетов (Х.25)

4. Cлужба данных FrameRelay

5. E-mail

6. Цифровое видео

7. Teletext

8. Факсимильная связь (группа VI)

9. Ускоренный набор номера

10. Служба идентификации вызывающей стороны

11. Конференц-связь (групповые номера)

12. Переадресация вызова

Эталонная конфигурация системы передачи и приема сигналов, а также подачи питания на терминальное оборудование показана на рис. 4. Передаваемая по проводам мощность составляет 1–0.5 Вт.

Рисунок 4 - Эталонная конфигурация системы передачи и приема сигналов, а также подачи питания на терминальное оборудование

Логика взаимодействия различных частей сети isdn показана на рис. 5.

Рисунок 5 - Взаимодействие основных протоколов ISDN

Терминальное оборудование подключается к NT через трансформатор (см. рис. 6). На входе трансиверов используются схемы защиты от переходных процессов в линиях связи.

Рисунок 6 - Терминальный ISDN-интерфейс

Нормальная амплитуда сигнала составляет 750 мВ. Формат кадра первого уровня показан в Приложении В, он содержит 48 бит и имеет длительность 250 мксек. Физическая скорость обмена составляет 192 Кбит/с (~5,2 мксек на бит). Блок-схема терминального ISDN-интерфейса показана на рис. 6. Питание интерфейса осуществляется через 4-проводный выходной кабель. На вход интерфейса подается импульсно-кодовый модулированный сигнал (ИКМ). Интерфейс обеспечивает доступ к B- и D-каналам. Для направления NT -> TE (связь сетевого оборудования с терминальным) первыми битами кадра являются F/L-пары. Раз чередование нарушено, до завершения кадра должно присутствовать еще одно такое нарушение. Бит F_A реализует это второе нарушение чередования полярности. A-бит используется в процедуре активации для того, чтобы сообщить терминалу о том, что система синхронизована. Активация может проводиться по инициативе терминала или сетевого оборудования, а деактивация может быть выполнена только сетью. Помимо B1, B2 (байты выделены стрелками) и D-каналов формируются также виртуальные E- и A-каналы. E-канал служит для передачи эхо от NT1 к TE в D-канале. Существует 10-битовое смещение (задержка) между D-битом, посылаемым терминалом, и E-битом эхо (отмечено стрелкой Приложении В). M-бит используется для выделения мульти-фреймов (эта услуга недоступна в Европе). M-бит идентифицирует некоторые F_A-биты, которые могут быть изъяты для того, чтобы сформировать канал управления (например, при проведении видеоконференций). S-бит является резервным. Назначения различных вспомогательных каналов собраны в таблице 1.

Таблица 1 -Вспомогательные каналы

A	4-килогерцный аналоговый телефонный канал
B	Цифровой ИКМ-канал для голоса и данных с полосой 64 кбит/c
C	Цифровой канал с полосой 8 или 16 кбит/c
D	Цифровой канал для внедиапазонного управления с полосой 16 кбит/c
E	Цифровой канал isdn для внутреннего управления с полосой 64 кбит/c
H	Цифровой канал с полосой 384, 1536 или 1920 кбит/c

Следует обратить внимание на то, что базовый ISDN-канал содержит два В-канала по 64 кбит/c и один D-канал с 16 кбит/c. Первичный же isdn-канал содержит 24 или 30 стандартных В-каналов и один D-канал с полосой 64 кбит/c.

Практическая работа №3

Тема: «Виды доступа BRI,PRI»

Цель работы: Изучить первичный и базовый доступ в сети ISND

Литература:

1. В.В. Величко, Г.П. Катунин., В.П. Шувалов.-М: Горячая линия-Телеком, 2009-712с.:ил

2. Скалин Ю.В. и др. Цифровые системы передачи:учебник доя техникумов.-М.: Радио и связь, 1988.

3. В.М. Винокуров Сети связи и системы коммутации. В 2+ частях: Учебное пособие.- Томск.: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2005. Ч.1. 244с; Ч.2. 137с.

Порядок выполнения работы:

1. Освоить интерфейс BRI в ISDN сети.

2. Изучить первичный доступ PRI.

Содержание отчета: