Обзор технологии isdn

Для осуществления доступа к сети из удаленного места используются несколько WAN-технологий. В настоящей главе описываются службы, стандарты, компонен­ты, функционирование и конфигурирование соединений ISDN. Технология ISDN специально предназначена для решения проблем, связанных с недостаточностью полосы пропускания, с которой сталкиваются малые офисы или пользователи уда­ленного доступа при получении удаленного доступа с помощью традиционных те­лефонных служб.

Традиционная сеть PSTN основана на аналоговом соединении между помещени­ем пользователя и локальным оператором. Это соединение также называется ло­кальным ответвлением и показано на рис. 14.2. Такая аналоговая сигнализация на­лагает ограничения на ширину полосы пропускания которая может быть достигнута в локальном ответвлении. Ограничения полосы пропускания не позволяют переда­вать аналоговые данные с частотой выше 3000 Гц. Снятие ограничений на полосу пропускания позволило использовать в локальном ответвлении цифровую сигнали­зацию, что провело к увеличению скоростей доступа для удаленных пользователей, как показано на рис. 14.3. Однако пользователи, имеющие аналоговые модемы, по-прежнему используют полосу пропускания 3000 Гц аналоговой голосовой системы локального ответвления, что ограничивает скорость передачи значением примерно 56 Кбит/с в нисходящем направлении и значением 33 Кбит/с в восходящем.

Телефонные компании разрабатывали ISDN с намерением создать полностью цифровую сеть. Технология ISDN позволяет передавать цифровые сигналы по сущест­вующим телефонным проводам. Это стало возможным когда коммутаторы телефон­ных компаний были модернизированы для обработки цифровых сигналов. ISDN обычно используется для связи телеработников, малых и удаленных офисов с корпора­тивной сетью предприятия.

Телефонные компании разрабатывали ISDN как часть программы стандартизации служб клиентов. Частью этой разработки был интерфейс "пользователь-сеть" (User-Network Interface — UNI), более известный как локальное ответвление. Стандарты ISDN определяют характеристики аппаратного обеспечения и схемы установки вызова для сквозных цифровых соединений, которые помогают достичь главной цели — всемирной связи, которая обеспечивается, в частности, возможностью сетей ISDN легко связываться друг с другом. В сети ISDN переход к цифровой форме сигналов происходит, как пра­вило, уже на узле пользователя, а не на узле телефонной компании.

Как указывает само название, ISDN использует цифровую технологию. ISDN за­меняет традиционное аналоговое телефонное оборудование высокоскоростным цифровым оборудованием, которое создает для пользователя цифровое локальное ответвление. На рис. 14.4 выполнено сравнение схем аналоговой и цифровой связи. Поскольку сеть POTS использует аналоговое локальное ответвление, носитель дол­жен использовать импульсно-кодовую модуляцию (pulse code modulation — PCM) для кодирования аналоговых сигналов при передаче их по цифровым линиям связи. Такой тип аналогово-цифрового преобразования привносит нежелательную задерж­ку и, потенциально, шум.

Технология ISDN позволяет продолжить цифровое соединение до локального уз­ла, что дает много преимуществ, включая следующие.

• Позволяет передавать данные различных типов (таких как обычные данные, голосовые и видеоданные).

• Позволяет быстрее устанавливать вызов, чем это делает обычная телефонная служба.

• Обеспечивает более высокую скорость передачи, чем у традиционных модемов.

Пользователи могут подсоединяться к носителю ISDN через два разных физических интерфейса: BRI и PRI. Отдельный интерфейс BRI или PRI обеспечивает передачу дан­ных по пучку мультиплексированных В-каналов и D канал, как показано на рис. 14.5.

В-каналы ISDN называются каналами носителя, потому что по ним передаются обычные данные, голосовые и факсимильные данные. По В-каналам информация пе­редается в виде фреймов с использованием в качестве протоколов 2-го (канального) уровня высокоуровневого протокола управления каналом (High-Level Data Link Con­trol — HDLC) или протокола "точка-точка" (Point-to-Point Protocol — PPP). D-канал, или дельта-канал, используется для внеполосной сигнализации. По D-каналу переда­ются управляющие сообщения, такие как сообщения об установке канала или его от­ключении. Обычно D-канал использует на 2-м уровне протокол процедуры доступа к D-каналу {Link Access Procedure on the D channel — LAPD).

Служба BRI предоставляется по медному проводу локального ответвления, который обычно используется для аналоговой телефонной службы. Максимальная длина локаль­ного ответвления в Северной Америке составляет около 18 000 футов (или 5,5 км).

Служба BRI имеет следующие характеристики:

• два канала носителя со скоростями 64 Кбит/с;

• один дельта-канал со скоростью передачи 16 Кбит/с;

• полоса пропускания 48 Кбит/с для передачи информации о типах фреймов и синхронизации;

• Общая скорость 192 Кбит/с.

При обсуждении полосы пропускания интерфейса BRI ISDN важно точно опре­делить, какая из характеристик BRI имеется в виду. Если речь идет о полосе пропус­кания, доступной для передачи данных пользователя, то BRI ISDN предоставляет полосу пропускания 128 Кбит/с (два В-канала со скоростями 64 Кбит/с). Если же обсуждается общая полоса пропускания обоих В-каналов и D-канала, то полоса пропускания BRI ISDN составляет 144 Кбит/с.

Хотя обычно этого не делается, можно говорить об общей полосе пропускания BRI ISDN, включая информацию о типе фреймов и синхронизацию, которая равна 192 Кбит/с.

Служба PRI ISDN предоставляется по выделенным линиям Т1 и Е1 между оборудо­ванием пользователя (Customer Premises Equipment — CPE) и коммутатором ISDN. Ком­мутатор ISDN обычно является коммутатором Class 5 Telco, расположенным в централь­ном офисе. Этот коммутатор также обрабатывает голосовые вызовы.

Линия Т1 также называется цифровой службой DS1, которая состоит из 24 каналов DS0, каждый из которых имеет скорость 64 Кбит/с, как показано в табл. 14.1. В-канал BRI также рассматривается как нулевой уровень цифровой службы и обозначается DS0.

Реализация PRI-интерфейса по линии Т1 включает в себя:

• 23 канала носителя со скоростями 64 Кбит/с;

• один D-канал 64 Кбит/с, данные которого передаются в тайм-слоте 24.

• 8 Кбит/с информации о фреймах и синхронизации;

• общая скорость передачи 1,544 Мбит/с.

Передача данных по линии Е1 обеспечивает следующие характеристики:

• 30 каналов носителя со скоростями 64 Кбит/с;

• Один D-канал 64 Кбит/с, данные которого передаются в тайм-слоте 16.

• 64 Кбит/с информации о фреймах и синхронизации;

• Общая скорость передачи 2,048 Мбит/с.

Таблица 14.1. Уровни цифрового сигнала

Уровень цифрового сигнала	Скорость передачи	Т-обозначение	Количество каналов или служб DS0*
DS0	64 Кбит/с	—	1
DS1	1,544 Мбит/с	Т1	24
DS2	6,312 Мбит/с	Т2	96
DS3	44,736 Мбит/с	Т3	672
DS4	274,176 Мбит/с	Т4	4032

*DS0 = цифровая служба нулевого уровня (digital service zero 0)