3.1 Принципы построения цифровых сетей интегрального обслуживания
В рекомендациях МСЭ-Т определено, что под цифровой сетью интегрального обслуживания понимается такая сеть, в которой одни и те же устройства цифровой коммутации и цифровые тракты используются для установления соединений более одного вида связи, например телефонии, передачи данных и др.
Цифровые сети интегрального обслуживания делятся на два вида: — узкополосные цифровые сети интегрального обслуживания (У-ЦСИО); — широкополосные цифровые сети интегрального обслуживания (Ш-ЦСИО).
К У-ЦСИО относятся сети, в которых скорость передачи не превышает 2048 Кбит/с (приблизительно 2 Мбит/с), а к Ш-ЦСИО — сети со скоростью передачи свыше 2048 Кбит/с.
У-ЦСИО (первые ее разработки начались в 1976 г.) предназначена для передачи речевой и неречевой информации (речь, низкоскоростная передача данных и черно-белых изображений) в единой сети с высоким качеством. Основой У-ЦСИО является телефонная сеть на базе цифровых телефонных каналов со скоростью 64 Кбит/с.
Ш-ЦСИО предназначена для высокоскоростной передачи информации, например сигналов цветного ТВ (4 — 6 Мбит/с), ТВ высокой четкости (16 — 24 Мбит/с), полутонового факсимиле (9 — 16 Мбит/с), цветного факсимиле (30 — 60 Мбит/с), машинной графики с высокой разрешающей способностью (20 — 100 Мбит/с), пересылки файлов (до сотен Мбит/с). Такая сеть базируется на магистральных волоконной оптических линиях связи.
Цифровые сети интегрального обслуживания строятся на основе следующих принципов:
1. Все виды сообщений передаются в цифровой форме, начиная от оконечного абонентского устройства (абонентского терминала) пользователя.
2. Соединения абонентов проходят по непрерывному (сквозному) цифровому каналу, т. е. используется техника коммутации каналов (КК), однако возможна передача данных с использованием коммутации пакетов (КП).
3. Пользователи имеют доступ к сетевым службам через ограниченный набор стандартных многофункциональных интерфейсов или стыков(«пользователь - сеть»).
4. Подключение абонентских установок пользователей к узлам коммутации ISDN (рис. 7.2) осуществляется по основному (базовому) абонентскому доступу (интерфейсу), который обеспечивает образование двух информационных каналов (В-каналов) по 64 кбит/с и одного канала для абонентской сигнализации (О- канал) 16 кбит/с. Канальную структуру основного абонентского доступа принято обозначать по числу используемых каналов: «2B+D».
5. Для подключения учрежденческих станций ISDN определен так называемый первичный доступ, который предусматривает образование 30 информационных В-каналов и одного D-канала (канал сигнализации) со скоростью 64 кбит/с (ЗОВ+0).
6. Каждая абонентская установка пользователя имеет только один номер для вызова (абонентский номер) независимо от количества и вида передаваемых сообщений (речь, текст, данные, изображения) и количества применяемых в абонентской установке абонентских терминалов.
7. Абоненты существующих сетей (аналоговой телефонной сети) могут соединяться с абонентами ISDN через устройство сопряжения сетей (шлюз).
8. Терминалы одной абонентской установки пользователя могут быть включены в конфигурации типов «шина», «звезда» и «точка к точке».
9. Возможно установление соединения не только между установками пользователя, но и между оконечными устройствами одной установки пользователя.
10. Пользователям обеспечивается доступ к широкому диапазону служб, включая как речевые, так и неречевые.
С учетом указанных принципов ЦСИО можно определить как сеть, являющуюся результатом развития цифровой телефонной сети, и которая обеспечивает цифровые соединения между оконечными устройствами для возможности предоставления широкого спектра услуг.
Общая структура сети ЦСИО представлена на рис. Как видно из этого рисунка, в структуре ЦСИО в явном виде отражены первые семь принципов ее построения.
Согласно рекомендации МСЭ-Т подключение абонентских устройств (Terminal Equipment — TE) может быть выполнено в нескольких вариантах (рис.). Реализация конфигураций «короткая пассивная шина», «точка к точке» и «протяженная пассивная шина» для основного абонентского окончания не требует реализации функций сетевого окончания NT-2. Основной задачей блока сетевого окончания NT-2 является обеспечение совместного использования одного сетевого окончания несколькими оконечными устройствами. При реализации указанных конфигураций каждое абонентское устройство (ТЕ) подключается к соединительной линии. Для этой линии обычно используются две двухпроводные цепи, которые кроме обеспечения передачи информации (одна двухпроводная цепь на произвольное направление передачи) могут служить для подачи питания в оконечные устройства через сетевое окончание ИТ.
К соединительной линии не предъявляется никаких особых требований. Обычно она представляет собой две неэкранированные симметричные двухпроводные цепи, например такие, которые в течение долгого времени применялись в обычной телефонной сети. Таким образом, при переходе от аналоговых абонентских окончаний к ISDN можно, как правило, использовать существующие абонентские и соединительные линии. Обе двухпроводные цепи размещаются в одном кабеле с другими двухпроводными цепями. Вместе с тем необходимо отметить, что для установки абонентских устройств в Ш-ЦСИО необходимо осуществлять прокладку либо волоконное- оптического кабеля, либо медной витой пары. Это связано с повышением требований к абонентским линиям при увеличении скорости передачи.
Протяженность линий для всех конфигураций ограничена временем распространения сигнала и затуханием, которые зависят от типа соединительной линии. Для примера на рис. 7.2 приведены возможные значения протяженности типовых абонентских (соединительных) линий.
Преимуществами ЦСИО являются:
— универсальность использования цифровых абонентских линий (ЦАЛ), т. е. возможность осуществлять по одним и тем же линиям как телефонные переговоры так и передачу данных;
— сопряжение служб, возможность организации соединения телетекста, телекса или телефакса с соответствующим устройством (благодаря передаче по каналу сигнализации не только адреса порта, но и дополнительной адресной информации, идентификатора оконечной точки, для соединения с одним из устройств, подключенных к указанному порту);
— сокращение времени установления соединения за счет использования общего канала сигнализации и передачи по нему сигналов взаимодействия и управления (занятие линии, набор номера, ответ, разъединение и т. д.) в пакетном виде;
— предоставление дополнительных услуг, таких как идентификация вызывающего абонента по номеру или имени, переадресация и передача вызовов, уведомление о поступлении нового вызова во время разговора, блокировка входящих вызовов, подключение к разговору и др. Услуги связи в сети предоставляются пользователю только с по- мощью определенных служб электросвязи. Служба электросвязи- это организационно-техническая структура на базе сети (или совокупности сетей) связи, обеспечивающая обслуживание пользователей с целью удовлетворения их потребностей в определенном наборе услуг электросвязи.
Согласно рекомендациям МСЭ-Т в/$0Й различают два вида служб электросвязи:
— службы передачи (или службы переноса);
— телеслужбы (или службы предоставления связи).
Служба передачи — служба электросвязи, обеспечивающая только возможность передачи сигналов между стыками сети с абонентскими оконечными устройствами, например служба передачи данных (рис.).
Телеслужба — служба электросвязи, обеспечивающая реализацию всех возможностей (включая функции терминалов) определенного вида связи между пользователями (рис). Телеслужба организуется на базе службы переноса (телефонной сети, сети телекса и др.) и терминалов. Примерами телеслужб являются службы телетекста, телефакса, бюрофакса и др.
Протоколы телеслужб обеспечивают совместимость оконечных устройств соответствующих служб, в частности, в отношении кодирования (наборов знаков) и форматирования полезной информации, подлежащей передаче.
В дополнение к классификации служб, выполненной на основе ЭМВОС, МСЭ-Т произвел дальнейшую классификацию, охватывающую службы ISDN на скоростях передачи до 64 кбит/с и перспективные высокоскоростные службы.
Интерактивные службы охватывают следующие классы служб: диалоговые службы, службы с накоплением, службы по запросу. Интерактивные службы и службы с разветвленным режимом работы могут быть как телеслужбами, так и службами передачи.
