2.1.2 Архитектура isdn

ISDN может использоваться и как самостоятельная служба, и как сетевая технология, поддерживающая прикладные протоколы ВОС и обеспечивающая при этом функции оконечной системы и/или некоторые функции промежуточной системы ВОС.

В роли самостоятельной службы цель ISDN состоит в полном обеспечении оконечного пользо­вателя функциями всех семи уровней эталонной модели ВОС, хотя сама ISDN ограничена опера­циями на трех нижних уровнях этой модели.

Архитектурно ISDN разбита на уровни в виде эталонной модели ВОС, хотя функции многих протоколов ISDN отличаются от функций протоколов соответствующих уровней ВОС. Выпол­няемые ISDN функции и число охватываемых ею уровней определяется набором услуг, которые должна обеспечивать ISDN.

Три нижних уровня ISDN и профиль стандартов этих уровней приведены на рис. 2.

Уровни Определяется пользователем
Сетевой (передача сообщений)	Управление соединениями (Q.931)	Пакеты данных (Q.931)
Звена данных	LAPD (Q.921)
Физический	Интерфейс базовой скорости, BRI (I.430)	Интерфейс первичной скорости, PRI (I.431)

Рисунок 2. Профиль протоколов и стандартов I

Обозначения:

BRI - Basic Rate Interface (интерфейс основной скорости)

PRI - Primary Rate Interface (интерфейс первичной скорости)

LAPD - Link Access Procedure for the D-channel (процедура доступа к звену для канала D)

Уровень 1 (физический) архитектуры ISDN определяет физический интерфейс (стык) между оборудованием абонента и сетью общего пользования. На уровне 1 используется либо интерфейс BRI, либо два интерфейса PRI, которые представляют собой 23 B+D или 31 B+D. Эти интерфейсы стандартизованы соответственно в рекомендациях I.430 и I.431.

На уровне 2 (звена данных) выполняется протокол LAPD, стандартизованный в Q.921 и обеспечивающий взаимосвязь устройств по каналу D. Протокол LAPD обеспечивает коррекцию ошибок и повторную передачу между оконечным оборудованием. Он не зависит от битовой скорости передачи и требует дуплексного синхронного канала. В отличие от кадра HDLC ВОС в кадре LAPD используется октетная структура адреса, которая необходима для мультиплексирования нескольких сессий и станций пользователя в один канал BRI. Поле адреса содержит несколько битов управления, идентификатор пункта доступа к услугам (SAPI) и идентификатор оконечного пункта терминала (TEI). Эти два поля в совокупности называются идентификатором управления звеном данных (DLCI).

Кадр LAPD использует два формата: без поля информации и с использованием поля информации. Формат В кадра LAPD с полем информации показан на рис. 3.

Рисунок 3. Формат кадра протокола LAPD

Обозначения:

C/R — Command/Response (бит команды/ответа)

ЕА - Extension Addres (бит расширения поля адреса)

FCS — Frame Check Sequence (контрольная последовательность кадра)

SAPI - Service Access Point Identifier (идентификатор пункта доступа к услугам)

TEI - Terminal Endpoint Idrntifier (идентификатор оконечного пункта терминала)

Уровень 3 (передача сообщений), стандартизованный в Q.931, обеспечивает управление соединениями по каналу D. Сообщения уровня 3 (с некоторыми модификациями) могут использоваться Frame Relay и ATM для установления соединений по запросу интерфейса «сеть- пользователь (UNI - user-network interface) и обеспечения услуг между сетями на межсетевом интерфейсе NNI (network-to-network interface). Сообщения уровня 3 передаются в поле информации кадра LAPD.

Согласно последнему изданию рекомендации Х.1 (1996 г.) в ISDN могут быть реализованы четыре режима работы: передача данных по выделенным линиям со скоростью до 1920 Кбит/с, по линиям коммутации каналов (канальный режим) -до 9600 Кбит/с, по линиям коммутации пакетов (пакетный режим) - до 2048 Кбит/с и по сетям с ретрансляцией кадров (кадровый режим).

Метод ретрансляции кадров, применяемый в ISDN на уровне 2, используется также для создания специализированных сетей данных общего пользования с ретрансляцией кадров – PFRDN (Public Frame Relay Data Network), называемых обычно просто Frame Relay. Такие сети предоставляют пользователям коммутируемые и некоммутируемые каналы данных со скоростями от 64 до 2048 Кбит/с. Кадровый режим ISDN определен в рекомендациях I.122, I.233.1, I.233.2, I. 365-1, I.370,I.372,I.555, Q.922, Q.923, Q.933 и Х.76.

Базовая архитектура ISDN во многом сходна также с архитектурой Х.25: уровень звена данных несет ответственность за передачу трафика данных уровня 3 (сетевого) через интерфейс «або­нент - сеть» (SNI - subscriber-to-network interface), а сетевой уровень - за установление и освобож­дение соединений. Однако если в Х.25 сессии и виртуальные каналы пакетного уровня использу­ются для передачи и приема данных, то в ISDN такими каналами являются каналы В, используемые для передачи речевых и других типов трафика.

Интерфейс пользователя с ISDN по своей топологии также очень похож на интерфейс пользователя с Х.25. Устройство оконечного пользователя подключается к узлу ISDN через интерфейс UNI. Но интерфейсы ISDN и Х.25 используются для различных функций: UNI X.25 обеспечивает соединение с сетью данных коммутации пакетов (PSDN), a ISDN обеспечивает соединение с узлом ISDN, который может быть соединен с сетью передачи данных, речевых сообщений или телевизионных изображений.

Обеспечение в ISDN терминального оборудования пакетного режима описано в рекомендации X.31 МККТТ.

Использование сетевой технологии ISDN для поддержки прикладных программ ВОС определено в стандарте ISO/IEC 9574. Этот стандарт определяет метод обеспечения услуг сетевого уровня в режиме с установлением соединения (CONS) терминальным оборудованием, работающим в пакетном режиме и соединенным с ISDN в соответствии с процедурами, описанными в рекоменда­ции Х.31. Этот метод основан на прямом и обратном преобразовании CONS в элементы протоко­лов, используемые двумя типами терминального оборудования пакетного режима:

- DTE X.25 (ТЕ2), подсоединенным к сети ISDN в эталонной точке R и имеющим доступ к ISDN;

- ТЕ1 ISDN пакетного режима, работающим по протоколу ISO/IEC 8208 и подсоединенным к ISDN в эталонной точке S или Т.

В качестве примера в табл. 1 приведен перечень стандартов профиля ТС 1231 (ISO/IEC ISP 10609-31), определяющего коммутируемый доступ к конфигурации ISDN — PSDN с использовани­ем виртуальных соединений.

Таблица 1. Перечень стандартов профиля ТС 1231

Транспортный уровень	ISO/IEC 8073
Сетевой уровень	ISO/IEC 8878, ISO/IEC 9574
	Q.931	ISO/IEC 8208; PLP X.25
Уровень звена данных	Q.921	ISO/IEC 7776; LAPB X.25
Физический уровень	1.430/1.431

Стандарт ISO/IEC 9574 применим к оборудованию ТЕ1 или ТЕ2/ТА (т. е. к оконечной системе ВОС) независимо от того, является ли оно физически отдельной системой или частью другого оборудования типа учрежденческой АТС.

Услуги, обеспечиваемые ISDN, определены в рекомендации I.110, их классификация - в I.120, а атрибуты этих услуг - в рекомендации I.410. Эти услуги группируются в три службы: две основные - несущая, телесервиса и одна вспомогательная.

Несущая служба обеспечивает передачу информации и охватывает функции трех нижних уровней эталонной модели ВОС. Эта служба определена в рекомендации I.230 и считается «служ­бой нижних уровней» .

Телеслужба (например, телефон, телетекс, видеотекс, обработка сообщений) ответственна за поддержку всех семи уровней модели ВОС и в общем случае использует возможности нижераспо­ложенной несущей службы. Эта служба определена в рекомендации I.240 и считается «службой верхних уровней».

Вспомогательная служба обеспечивает дополнительные возможности ISDN, используемые вместе с возможностями двух первых служб; она определена в рекомендации I.250.