Isdn компьютерные сети что это такое

ISDN – прорыв 1988 года

На дворе 1988 год – «Microsoft» выпустила операционную систему «MS DOS 4.0», на вершине Эвереста проведена первая в истории телетрансляция, а за окном неспешно протекает эпоха дутых, бесформенных курток :). Казалось бы, все здорово, но ребята из CCITT решают подлить масла в огонь и релизят первое описание ISDN (Integrated Services Digital Network), о котором мы и поговорим.

А что это?

В целом, ISDN это набор стандартов для передачи голоса, видео, блоков данных сети передачи данных и других сервисов по обычным каналам ТфОП (PSTN) — телефонной сети общего пользования. Одновременно. До появления Integrated Services Digital Network, телефонные системы рассматривались как инструмент передачи голоса, с некоторыми сервисами на сети.

ISDN использует временное мультиплексирование TDM (Time Division Multiplexing) и может работать с голосом и данными по одним и тем же линиям. В классических телефонных системах такого и близко не было 🙂

Сам по себе ISDN представляет гибрид, обеспечивая как доступ в сеть с коммутацией каналов, так и в сеть с коммутацией пакетов. Обеспечивая цифровую передачу голоса или данных, ISDN обеспечивает высокое качество передаваемых данных. По скорости: разгон до 64 кбит/с по абонентской линии и до 128 кбит/с по BRI интерфейсу в обе стороны (загрузка/передача).

В контексте семиуровневой модели OSI (Open Systems Interconnection), ISDN уютно расположился на 1, 2 и 3 уровнях (физический, канальный и сетевой). К первому уровню мы можем отнести BRI/PRI интерфейсы, то есть именно физические соединения, ко второму, протокол контроль ошибок физический линии (LAPD), а на третьем, то есть сетевом, расположился ОКС7 (SS7, Signaling System 7).

ISDN интерфейсы

Мы можем отметить следующие интерфейсы стандарта ISDN:

Basic Rate Interface (BRI) — в BRI интерфейсе существуют два B – канала, которые созданы для передачи данных и 1 D – канал, которые переносит сигнализацию. B – каналы разгоняются до 64 кбит/с, а D – канал гоняет на скорости 16 кбит/c. Кстати, B – канала живут свои жизнью независимо – например, по первому может установиться TCP/IP сессия, а по второму передаваться факс;

ISDN службы

Условно, сервисы, которые отдает ISDN можно поделить на три категории:

1. Передача информации — если говорить прямым языком, «перенос» данных (голос, видео и данные) между пользователями. Сервис живет на нижних трех уровнях модели OSI. ISDN сможет «переносить» данные поверх сетей с коммутацией – каналов/пакетов/фреймов. В данном случае, ISDN не производит никаких манипуляций с содержимым блоков данных;
2. Телеслужбы — то, что живет от 4 до 7 уровня модели OSI. Вот тут, сеть может менять содержимое пакетов по определенным алгоритмам. ISDN сможет работать с телетекстом, факсом, видеоконференциями. То есть по факту, это некие данные, которые исходят от приложений;
3. Дополнительные услуги — голосовая почта, вторая линия прочие сервисы, которые могут строить компании поверх ISDN. И зарабатывать на этом :);

Основные принципы ISDN

Как мы сказали в начале статьи, ISDN живет по правилам, описанные CCITT (сейчас это всем известный ITU-T). Вот на чем ребята из ITU – T делают основные акценты:

1. Поддержка разнородных приложений в ISDN;
2. Поддержка не только голосовых сервисов;
3. Акцент на 64 кбитных коннекциях;
4. Интеллектуальность сети;
5. Распределенная по уровням архитектура ISDN (по аналогии с OSI);
6. Огромное разнообразие конфигурации сети;

Источник

ISDN

ISDN (англ. Integrated Services Digital Network ) — цифровая сеть с интеграцией служб. Позволяет совместить услуги телефонной связи и обмена данными.

История названия

Название было предложено группой XI CCITT в 1981 году.

Назначение

Основное назначение ISDN — передача данных со скоростью до 64 кбит/с по абонентской проводной линии и обеспечение интегрированных телекоммуникационных услуг (телефон, факс, и пр.). Использование для этой цели телефонных проводов имеет два преимущества: они уже существуют и могут использоваться для подачи питания на терминальное оборудование.

Выбор 64 кбит/c стандарта определяется следующими соображениями. При полосе частот 4 кГц, согласно теореме Котельникова, частота дискретизации должна быть не ниже 8 кГц. Минимальное число двоичных разрядов для представления результатов стробирования голосового сигнала при условии логарифмического преобразования равно 8. Таким образом, в результате перемножения этих чисел (8 кГц * 8 (число двоичных разрядов) = 64) и получается значение полосы B-канала ISDN, равное 64 кб/с. Базовая конфигурация каналов имеет вид 2 × B + D = 2 × 64 + 16 = 144 кбит/с. Помимо B-каналов и вспомогательного D-канала ISDN может предложить и другие каналы с большей пропускной способностью: канал Н0 с полосой 384 кбит/с, Н11 — 1536 кбит/c и Н12 — 1920 кбит/c (реальные скорости цифрового потока). Для первичных каналов (1544 и 2048 кбит/с) полоса D-канала может составлять 64 кбит/с.

Принцип работы

Для объединения в сети ISDN различных видов трафика используется технология TDM (англ. Time Division Multiplexing , мультиплексирование по времени). Для каждого типа данных выделяется отдельная полоса, называющаяся элементарным каналом (или стандартным каналом). Для этой полосы гарантируется фиксированная, согласованная доля полосы пропускания. Выделение полосы происходит после подачи сигнала CALL по отдельному каналу, называющемуся каналом внеканальной сигнализации.

В стандартах ISDN определяются базовые типы каналов, из которых формируются различные пользовательские интерфейсы.

Тип	Полоса	Описание
A	—	Аналоговая телефонная линия, 4кГц.
B	64 кб/с	передача данных или 1 телефонная линия (1 поток оцифрованного звука)
C	8/16 кб/с	передача данных
D	16/64 кб/с	Канал внеканальной сигнализации (управление другими каналами)
E	64 кб/с	Внутренняя сигнализация ISDN
H0	384 кб/с	передача данных
H10	1472 кб/с	передача данных
H11	1536 кб/с	передача данных
H12	1920 кб/с	передача данных

В большинстве случаев применяются каналы типов B и D.

Из указанных типов каналов формируются интерфейсы, наибольшее распространение получили следующие типы:

Интерфейс базового уровня

Интерфейс базового уровня (англ. Basic Rate Interface, BRI ) — предоставляет для связи аппаратуры абонента и ISDN-станции два B-канала и один D-канал. Интерфейс базового уровня описывается формулой 2B+D . В стандартном режиме работы BRI могут быть одновременно использованы оба B-канала (например, один для передачи данных, другой для передачи голоса) или один из них. При одновременной работе каналов они могут обеспечивать соединение с разными абонентами. Максимальная скорость передачи данных для BRI интерфейса составляет 128кб/с. D-канал используется только для передачи управляющей информации. В режиме AO/DI (Always On/Dynamic ISDN) полоса 9.6 кбит/c D-канала используется в качестве постоянно включённого выделенного канала X.25, как правило, подключаемого к Интернет. При необходимости, используемая для доступа к Интернет полоса расширяется путём включения одного или двух B-каналов. Этот режим, хотя и стандартизирован (под наименованием X.31), но не нашёл широкого распространения. Для входящих соединений BRI поддерживается до 7 адресов (номеров) которые могут назначаться различными ISDN-устройствами, разделяющим одну абонентскую линию. Дополнительно, обеспечивается режим совместимости с обычными, аналоговыми абонентскими устройствами — абонентское оборудование ISDN, как правило, допускает подключение таких устройств и позволяет им работать прозрачным образом. Интересным побочным эффектом такого «псевдоаналогового» режима работы стала возможность реализации симметричного модемного протокола X2 (англ.) фирмы US Robotics, позволявшего передачу данных поверх линии ISDN в обе стороны на скорости 56кбит/c.

Наиболее распространённый тип сигнализации — DSS1 (англ. Digital Subscriber System No. 1 ), также известный как Euro-ISDN. Используется два магистральных режима портов BRI относительно станции или телефонов — S/ТЕ и NT. Режим S/ТЕ — порт эмулирует работу ISDN телефона, режим NT — эмулирует работу станции. Отдельное дополнение — использование ISDN телефона с дополнительным питанием в этом режиме, так как стандартно не все порты (и карты HFC) дают питание по ISDN шлейфу (англ. inline power ). Каждый из двух режимов может быть «точка-многоточка» (англ. point-to-multi-point , PTMP) он же MSN (англ. Multiple Subscriber Number ), или «точка-точка» (англ. point-to-point , PTP).
В первом режиме для поиска адресата назначения на шлейфе используются номера MSN, которые, как правило, совпадают с выделенными провайдером телефонии городскими номерами. Провайдер должен сообщить передаваемые им MSN. Иногда провайдер использует так называемые «технические номера» — промежуточные MSN.
Во втором режиме BRI порты могут объединяться в транк — условную магистраль, по которой передаваемые номера могут использоваться в многоканальном режиме.

ISDN технология использует три основных типа интерфейса BRI: U, S и T.

• U — одна витая пара, проложенная от коммутатора до абонента, работающая в полном или полудуплексе. К U-интерфейсу можно подключить только 1 устройство, называемое сетевым окончанием (англ.Network Termination , NT-1 или NT-2).
• S/T интерфейс (S0). Используются две витые пары, передача и приём. Может быть обжата как в RJ-45 так и в RJ-11 гнездо/кабель. К гнезду S/T интерфейса можно подключить одним кабелем (шлейфом) по принципу шины до 8 ISDN устройств — телефонов, модемов, факсов, называемых TE1 (Terminal Equipment 1). Каждое устройство слушает запросы в шине и отвечает на привязанный к нему MSN. Принцип работы во многом похож на SCSI.
• NT-1, NT-2 — Network Termination, сетевое окончание. Преобразовывает одну пару U в один (NT-1) или два (NT-2) 2-х парных S/T интерфейса (с раздельными парами для приёма и передачи). По сути S и T это одинаковые с виду интерфейсы, разница в том, что по S интерфейсу можно подать питание для TE устройств, телефонов например, а по T — нет. Большинство NT-1 и NT-2 преобразователей умеют и то и другое, поэтому интерфейсы чаще всего называют S/T.

Интерфейс первичного уровня

( Primary Rate Interface, PRI ) — используется для подключения к широкополосным магистралям, связывающим местные и центральные АТС или сетевые коммутаторы. Интерфейс первичного уровня объединяет:
• для стандарта E1 (распространён в Европе) 30 В-каналов и один D-канал 30B+D . Элементарные каналы PRI могут использоваться как для передачи данных, так и для передачи оцифрованного телефонного сигнала.
• для стандарта Т1 (распространен в Северной Америке и Японии, а также — в технологии DECT) 23 В-канала и один D-канал 23B+D .

Интерфейс первичного уровня (англ. Primary Rate Interface, PRI) — стандартный интерфейс сети ISDN, определяющий дисциплину подключения станций ISDN к широкополосным магистралям, связывающим местные и центральные АТС или сетевые коммутаторы. Интерфейс первичного уровня объединяет 23 В-канала и один D-канал для стандарта Т1 (23B + D=24*64=1536[kBit/s]) или 30 В-каналов для голоса или данных, один D-канал для сигнализации и один Н-канал для служебных данных стандарта E1 (30B + D + Н=32*64=2048[kBit/s]).

Архитектура сети ISDN

Сеть ISDN состоит из следующих компонентов:

• сетевые терминальные устройства (NT, англ.Network Terminal Devices )
• линейные терминальные устройства (LT, англ.Line Terminal Equipment )
• терминальные адаптеры (TA, англ.Terminal adapters )
• Абонентские терминалы

Абонентские терминалы обеспечивают пользователям доступ к услугам сети. Существует два вида терминалов: TE1 (специализированные ISDN-терминалы), TE2 (неспециализированные терминалы). TE1 обеспечивает прямое подключение к сети ISDN, TE2 требуют использования терминальных адаптеров (TA).

Интересные факты

Связисты (в шутку) расшифровывают аббревиатуру ISDN как It Still Does Nothing (Оно всё ещё ничего не делает), намекая тем самым на то, что из более чем 230-и базовых функций ISDN, реально используется только весьма малая их часть (реально востребованная потребителем).

См. также

Источники

Источник