Пользовательские интерфейсы сетей isdn

Пользователь может соединяться с сетью как по цифровым, так и по аналоговым каналам, в последнем случае на входе сети выполняется аналого-цифровое, а на выходе сети цифро-аналоговое преобразование информации.

Внутрисетевой интерфейс базируется на цифровых каналах трех типов:

• B — основной канал передачи пользовательских данных со скоростью передачи данных 64 Кбит/с;

• D — канал передачи управляющей (адресной) информации, на основании которой выполняется коммутация каналов (может передавать и пользовательские данные с низкой скоростью) со скоростью передачи 16 или 64 Кбит/с;

• H — канал высокоскоростной передачи пользовательских данных со скоростями 384 Кбит/с (канал H0), 1536 Кбит/с (канал H11), 1920 Кбит/с (канал H12).

На основании этих каналов сеть ISDN поддерживает два типа пользовательских интерфейсов:

1. Начальный пользовательский интерфейс (BRI, Basic Rate Interface) выделяет пользователю два канала В для передачи данных и один канал D (16 Кбит/с) для передачи управляющей информации (формат 2B+D) и обеспечивает общую пропускную способность 192 Кбит/с. Данные по интерфейсу передаются 48-битовыми кадрами. Передача кадра длится 250 мс, что обеспечивает пропускную способность каналов В равной 64 Кбит/с, а канала D — 16 Кбит/с. Возможно использование не только формата 2B+D, но и B+D, и просто D. Протокол физического уровня построен по стандарту I.430/431. Различные каналы пользователя могут мультиплексировать (разделять) один физический канал по технологии TDM (Time Division Multiplexing).

2. Основной пользовательский интерфейс — интерфейс первичной скорости (PRI, Primary Rate Interface) обеспечивает пользователей более скоростной передачей данных, выделяя ему ресурсы по форматам 30В+D (в Европе) или 23В+D (на других континентах). Суммарная пропускная способность составляет 2048 Кбит/с в Европе и 1544 Кбит/с на других континентах (в принципе, соответствующей настройкой системы можно реализовать и другие форматы: при одном D устанавливать любое значение В, но не более 31). В интерфейсе PRI могут использоваться и каналы H, но общая пропускная способность не должна превышать 2048 Кбит/с (то есть для каналов H11 и H12 возможен только формат H+D). Основной пользовательский интерфейс применяется в сетях N-ISDN (narrowband). При использовании широкополосных каналов связи могут быть организованы более мощные сети D-ISDN (broadband), способные передавать данные со скоростью 155 000 Кбит/с.

Интеграция разнородных трафиков в сети ISDN выполняется по принципу временного разделения (time division multiplexing — TDM).

Хотя основной режим сетей ISDN — работа с коммутацией каналов, в ней реализованы также службы, обеспечивающие работу с коммутацией пакетов, с трансляцией кадров (Frame Relay), по некоммутируемым (выделенным) цифровым каналам и по коммутируемой телефонной сети общего пользования.

Стек протоколов сетей isdn

В сетях ISDN используются два отдельных стека протоколов для каналов D и каналов В (H). Для каналов D используются протоколы сети с коммутацией пакетов, причем определены только для трех нижних уровней.

На физическом уровне функционирует протокол по стандарту I.430/431 (при подключении сетевого терминала к коммутатору ISDN передаются кадры длиной 240 битов).

На канальном уровне управление процессами передачи данных осуществляется путем формирования вызовов. Управляющие команды, которые формируют вызов, передаются по каналам D. Для того чтобы обеспечить передачу управляющей информации вызова конкретному пользователю из группы, эта информация проходит на двух уровнях модели OSI — на канальном уровне и сетевом уровне. Для доставки управляющей информации на канальном уровне используется протокол LAP-D (Link Access Procedure D-channel) — один из протоколов множества HDLC (High-level Data Link Control Procedure), включающего в свой состав также протоколы LAP-В, используемые в сетях Х.25, и LAP-M, работающие в современных модемах. Протоколы множества HDLC осуществляют передачу данных в виде кадров переменной длины. Начало и конец кадра помечается специальной последовательностью битов, которая называется флагом.

Кадр протокола LAP-D включает в себя 5 полей: FLAG, ADDRESS, CONROL, DATA, FCS.

Поле DATA содержит передаваемое сообщение. Поле ADDRESS определяет тип передаваемой информации, и может содержать физический адрес терминала (Terminal End point Identifier), с которым осуществляется промежуточное взаимодействие при передаче кадра.

Поле CONTROL содержит вспомогательную информацию для управления передачей:

• информационные кадры (Information Frames) — непосредственная передача управляющих сообщений сетевого уровня ISDN; в 16-разрядном поле CONTROL кадров данного типа размещаются 7-разрядные номера переданного и принятого кадра для обеспечения выполнения процедуры управления потоком;

• управляющие кадры (Supervisory Frames), предназначенные для управления процессом передачи информационных кадров и для разрешения проблем, связанных с потерями кадров в процессе передачи;

• ненумерованные кадры (Unnumbered Frames), предназначеные для установления и разрывания логического соединения, согласования параметров линии и формирования сигналов о возникновении неустранимых ошибок в процессе передачи данных информационными кадрами.

Поля FLAG и FCS — байты обрамления кадра, причем FCS содержит контрольную сумму кадра.

На сетевом уровне используется либо протокол Х.25 (коммутаторы сетей ISDN выполняют роль коммутаторов Х.25), либо протокол Q.931, выполняющий маршрутизацию с коммутацией каналов.

Для каналов В используется сеть с коммутацией каналов, причем в технологии ISDN определен только протокол физического уровня, соответствующий стандарту I.430/431.

На канальном и следующих уровнях управление осуществляется по указаниям, полученным по каналу D. Если же для канала D используется протокол Q.931, для канала В создается непрерывный физический канал

Сети ISDN можно использовать при передаче данных, для объединения удаленных локальных сетей, для доступа к сети Интернет, для интеграции передачи разного вида трафика, в том числе видео и голосового. Терминальными устройствами сети могут быть цифровые телефонные аппараты, компьютеры с ISDN-адаптером, видео- и аудиооборудование.

Основные достоинства сетей ISDN:

• предоставление пользователю широкого круга качественных услуг: передача данных, телефония, объединение ЛВС, доступ к Интернету, передача видео- и аудиотрафика;

• использование обычных двухпроводных линий связи с мультиплексированием одного канала между несколькими абонентами;

• более высокая, нежели чем при работе с традиционными модемами, скорость передачи информации по телефонным каналам связи — до 128 Кбит/с на один канал;

• эффективность эксплуатации в корпоративных сетях.

Недостатки сетей:

• большие единовременные затраты при создании и модернизации сети;

• синхронное использование каналов связи, не позволяющее динамически подключать к работающему каналу новых абонентов. Скоростной предел передачи данных — 2048 Кбит/с (в сети D-ISDN до 155 Мбит/с). Следует сказать, что для работы по цифровым каналам связи, особенно по выделенным цифровым каналам, существуют технологии, позволяющие передавать информацию с гораздо большими скоростями. Например, технологии SDH (Synchronous Digital Hierarchy) и SONET (Synchronous Optical NET) обеспечивают скорости передачи, в частности по волоконно-оптическому кабелю, до 2488 Мбит/с.