Основные принципы реализации isdn-терминалов

Терминалы реализуются набором микросхем. На рис. 8 приведен основной набор микро­схем для телефонного терминала, который, как правило, используется для его построения. Для передачи цифровых данных и подключения компьютеров применяются другие анало­гичные схемы.

Рис. 8 Основные составляющие телефонного терминала ISDN

Телефонный терминал ISDN содержит преобразователь речи, контроллер абонентского доступа к линии и контроллер дистанционного электропитания.

Преобразователь речи. В его задачу входит преобразование аналогового сигнала в циф­ровую компандированную форму, а также обратное преобразование информации, получен­ной от контроллера абонентского доступа к линии, обеспечение многочастного набора, пе­редача вызывных и тональных сигналов. Часто в список функций входят также: обеспече­ние устройств громкоговорящей связи, тестирование линии и цифрового процессора, входя­щего в телефонный аппарат, и т.п.

Контроллер абонентского доступа к линии ISDN. В его задачу входит:

обеспечение дуплексного интерфейса по стыку S (2B + D);

преобразование структуры кадра, получаемого после аналого-цифрового преобразо­вания;

обработка информации канала D:

обеспечение процедур автоматического включения и выключения из состояния мало­го потребления тока в дежурном режиме;

работа с различными версиями ISDN (S и Q);

обеспечение режима пакетной коммутации по каналу D;

интерфейс с управляющим процессором аппарата;

коммутация речевого канала на каналы В1 или B2;

доступ управляющего процессора к В-каналу;

тестирование канала.

Контроллер электропитания обеспечивает дистанционное электропитание терминала ISDN по принципу «средней точки».

Рассмотрим более подробно основные блоки, представленные на рис. 8.

Принцип построения преобразователя речи

Структурная схема показана на рис. 9. Преобразователь на входе получает информа­цию от микрофона и преобразует ее в цифровой сигнал. При этом он обеспечивает необхо­димые характеристики. Входные и выходные цепи рассчитаны на подключение различных типов микрофонов (электромагнитных, электретных, пьезоэлектрических). Входные фильт­ры сужают полосу прохождения сигнала для шумов. Выходные фильтры снимают шумы, которые могут поступить далее в линию. На выходе сигнал компандируется в соответствии с законом А или по закону µ.

Рис. 9 Структурная схема преобразователя речи

В направлении передачи возможно подключение частотных комбинаций набора номера. В обратной цепи возможно подключение генератора тональных сигналов и сигнала посылки вызова. Все эти сигналы вырабатываются в цифровой форме. Сигналы на выходе АЦП появ­ляются в специальном внутреннем формате.

Контроллер абонентского доступа

Структурная схема контроллера абонентского доступа показана на рис. 10.

На схеме приведены элементы контроллера, выполняющие основные функции.

Последовательный порт содержит линейные цепи для приема сигналов от преобразова­теля речи. Эти цепи расположены на одной печатной плате с другими микросхемами кон­троллера и представляют собой пороговые ограничители для уменьшения помех, приходя­щих с линии.

Коммутатор В-каналов позволяет осуществлять передачу и прием информационных сигналов по одному из двух каналов (B1 или B2). Номер канала задается управляющим мик­ропроцессором.

Обработка сигналов D-канала от источника заключается в приеме сигналов от/к терми­нальной схеме (преобразователю речи) и кодировании их в соответствии с протоколами ка­нального и сетевого уровня.

Выходной блок контроллера выполняет функции физического уровня.

Рис. 10 Структура контроллера абонентского доступа к ISDN

Обмен по каналу, алгоритмы защиты информации и обеспечения достоверности будут рассмотрены ниже. На выходе сигнал преобразуется к биполярному коду, и осуществляется уже рассмотренная процедура замены нулей.

Устройство дистанционного электропитания

Электропитание ISDN-терминала осуществляется через среднюю точку одной из обмо­ток трансформатора дифференциальной системы или, как говорят, по фантомной цепи (см. рис. 6). Это устройство выполняет следующие функции:

преобразование постоянного напряжения сетевого номинала к значениям, необходи­мым для электропитания микросхем;

защиту от перенапряжений в линии;

- обеспечение низкого уровня помех в цепях электропитания. Обычно устройство построено по принципу частотного преобразования.

Интерфейс с микропроцессором

Микропроцессор уже достаточно подробно рассматривался ранее. На рис. 11 показан только интерфейс контроллера абонентского доступа.

Рис. 11 Интерфейс контроллера абонентского доступа и микропроцессора

Технологии абонентского доступа xDSL

Сведения о технологиях xDSL

Технология ISDN, которая позволяет организовать высокоскоростную передачу по паре стандартных медных проводов, продолжается серией технологий цифровых абонентских линий xDSL (Digital Subscriber Line). Они позволяют увеличить скорость передачи инфор­мации по абонентским линиям и расширить возможности абонентского участка телефонной станции. Преимущества такого подхода заключаются в том, что пользователи xDSL не ог­раничены одним способом переноса информации, как это определено в ISDN, а могут при­менять другие технологии, которые будут обсуждаться в дальнейшем (такие как IP, Frame Relay или ATM).

Три ключевых преимущества технологий xDSL:

- использование существующих абонентских линий (АЛ);

- передача по АЛ разнообразного трафика массового пользователя — от традиционного телефонного разговора до доступа в Интернет;

- передача трафика данных пользователя (включая и трафик Интернет) в обход коммутируемых сетей ТфОП или ISDN непосредственно в транспортную сеть передачи данных.

Эти преимущества определили технологии xDSL в качестве весьма эффективного сред­ства широкополосного доступа к сетевым услугам.

В табл. 1.1 приведены некоторые из распространенных технологий xDSL и их основ­ные характеристики.

Таблица 1.1. Сравнительные характеристики технологий xDSL

Технология ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) — это новая технология, которая решает проблему пропускной способности на «последней миле» линии связи между постав­щиком и потребителем услуг сетей передачи данных.

Технология ADSL представляет собой платформу для доставки широкополосных услуг, поддерживающую широкий набор приложений (высокоскоростной доступ в Интернет, те­леконференции, виртуальные частные сети, мультимедиа), которые требуют широкой поло­сы пропускания. Слово «асимметричная» в названии технологии означает несимметрич­ность потока данных в направлениях «к пользователю» (downstream) и «к поставщику услуг» (upstream). ADSL позволяет установить большую скорость передачи данных в направ­лении от поставщика услуг к потребителю. Такой обмен наиболее эффективен при доступе к мощным информационным ресурсам сети Интернет, локальным и корпоративным распре­деленным сетям. Рис. 12 иллюстрирует принцип включения оборудования ADSL в сети.

Рис. 12. Принцип включения оборудования ADSL

В большинстве случаев пользователи посылают лишь запрос на предоставление ресур­са, в ответ получая большой объем информации. Учитывая данное обстоятельство, в сторо­ну пользователя ADSL поддерживает большие скорости, чем в сторону поставщика услуг (см. табл. 1.1).

Ключевым фактором успешного развития и внедрения ADSL является ее стандартиза­ция (стандарт ANSI T 1.413 был утвержден еще в 1995 г.), благодаря чему появилась воз­можность использования оборудования различных производителей. Создана новая версия технологии ADSL, призванная сделать ее более доступной для массового пользователя — Universal ADSL (UADSL), или DSL Lite. В этом случае данные передаются на более низких скоростях, чем в базовой ADSL.