Технология ISDN

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технология ISDN

Введение

Integrated Services Digital Network (ISDN) (Цифровая Сеть с Интегрированными Услугами) - это общедоступная телефонная сеть, использующая цифровую технологию передачи сигнала, и включающая в себя большой набор цифровых услуг, которые становятся доступными для конечных пользователей. ISDN предполагает оцифровывание телефонной сети для того, чтобы голос, информация, текст, графические изображения, музыка, видеосигналы и другие материальные источники могли быть переданы конечному пользователю по имеющимся телефонным проводам и получены им из одного терминала конечного пользователя.

Что такое ISDN

По определению, ISDN (Integrated Services Data Network - Цифровая сеть с Интегрированными услугами) - это сеть, обеспечивающая полностью цифровые соединения между оконечными устройствами для поддержания широкого спектра информационных услуг.

По своей сути ISDN - это цифровой вариант аналоговых телефонных линий с коммутацией цифровых потоков, или сеть из цифровых телефонных станций, соединенных друг с другом цифровыми каналами. Привлекательность ISDN заключается в возможности одновременного обмена речью, текстом, данными и видео изображением по стандартным аналоговым телефонным линиям с более высокими скоростями передачи, чем у обычным модемов, и по цене значительно меньшей, чем у арендуемых линий. При этом гарантируется высокое качество и высокая надежность передачи, а также широкий набор сервисных функций.

Что может ISDN

Главная особенность использования ISDN - это высокая скорость передачи информации, по отношению к аналогичным показателям аналоговой телефонии. Скорость передачи данных составляет 64 Кбит/с при использовании одного и 128 Кбит/с, при использовании двух каналов связи. При этом следует учесть высокую надежность и гибкость ISDN. Гибкость ISDN связи заключается в значительно более широком диапазоне типов передаваемых сообщений. Весь диапазон, используемый в аналоговой телефонии, ограничивался передачей речевых сигналов. ISDN предоставляет пользователям совершенно другой сервис: помимо традиционного обмена звуковой информацией, они получают возможность обмениваться цифровыми данными, текстом и видеоизображением. При этом и скорость, и надежность, и качество передаваемых сообщений настолько высоки, что способны удовлетворить требованиям самого капризного пользователя.

К числу важных факторов следует также отнести простоту использования, дружественный и удобный интерфейс, эффективные средства управления, большое количество сервисных функций (до 230), высокое качество передачи информации и высокую гарантию ее сохранности при ее прохождении по каналам связи.

Любому человеку, будь то специалист, работающий дома, или сетевой администратор крупной корпорации, необходима возможность передавать речевые, цифровые и видеоданные по телефонным линиям быстро и недорого. Перечисленные выше возможности ISDN позволяют широко использовать данную технологию в самых различных областях современной жизни. Именно поэтому ISDN заслуживает самого серьезного внимания и наверняка будет широко распространяться в будущем.

Помимо применения ISDN в качестве привычного средства телефонной связи, цифровая технология передачи сигналов является идеальной системой для многих предприятий и фирм в плане работы с удаленными пользователями, а также для организации эффективного доступа в Internet, организации видеоконференций и т.д.

ISDN предоставляет уникальную возможность, объединения удалённых офисов в единую локальную сеть как внутри города, так и между городами, со скоростью до 128 кB/с

ISDN и удаленный доступ к ЛВС

Сегодня работа любой средней или крупной компании, имеющей рассредоточенные офисы, вряд ли будет эффективной без организации удаленного доступа к ЛВС филиалов. Для этого часто приобретают выделенную линию, но это не всегда дает нужный эффект. Частые обрывы связи, низкая скорость обмена. А иногда это просто не возможно, так как длина линии превышает приемлемую для ваших модемов. Стоимость же волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых каналов связи для основной массы компаний все еще выглядит астрономической. В этом случае идеальным решением как по функциональным возможностям, так и по стоимости является технология ISDN, способная обеспечить и приемлемый уровень производительности, и необходимое качество передачи информации, и максимально полный перечень услуг - и все это за вполне доступную цену.

Сети ISDN способны обеспечивать такие функции, как:

Связь по требованию;

Пропускная способность по требованию (объединение нескольких B-каналов в один логический канал);

Сжатие данных в канале;

Защита информации.

ISDN и телекомпьютинг.

Привлекательным является применение ISDN в организации такой формы удаленного доступа, как телекоммьютинг. Данная форма вызвана необходимостью создания наиболее оптимального и эффективного способа удаленного взаимодействия служащих с центральным офисом своей компании.

Телекоммьютинг предполагает возможность использования служащими средств телекоммуникаций для постоянной связи с офисом, не выходя из дома, сокращая тем самым количество регулярных поездок на работу. Можно с определенной долей уверенности прогнозировать, что в самом ближайшем будущем ISDN станет тем катализатором, который обеспечит стремительный рост популярности телекоммьютинга.

По мере того, как ISDN становится все более реальным средством связи удаленных пользователей с сетями центральных офисов, будет происходить переориентация всей организации работы компаний в направлении создания так называемых домашних офисов.

ISDN и Internet

Такие сервисы, как WWW (World Wide Web), обеспечивают доступ абонента практически к любой интересующей его информации, предоставляют возможность "поделиться" ею с широким кругом абонентов, а также позволяют создавать постоянно действующие каналы для технической поддержки пользователей. Подобный набор услуг предполагает обмен по сети Internet самого широкого спектра сообщений, включая графику, звук, текст и цифровые данные, что, в свою очередь, предъявляет весьма жесткие требования к пропускной способности сетей. Существующие сегодня способы установления соединений по аналоговым телефонным линиям с помощью модемов не способны обеспечить требуемой производительности, а также накладывают ряд ограничений на использование сервисных функций, крайне важных для организации современного бизнеса. Иными словами, имея в своем арсенале обыкновенный модем и мощный ПК, вы обрекаете последний на значительный простой и, следовательно, крайне медленную его амортизацию, ведь современный ПК, оборудованный специальным ISDN адаптером, может выступать в роли видеотелефона, при этом предоставляя массу других полезных функций.

Принципы ISDN

Основной отличительной особенностью сети ISDN от обычной аналоговой телефонной сети является то, что ISDN-станции обеспечивают коммутацию цифровых, а не аналоговых потоков. Следует заметить, что в последнее время появилось много аналоговых АТС, использующих цифровую коммутацию аналоговых сигналов. В отличие от таких станций, коммутаторы ISDN коммутируют именно цифровые потоки. Преобразование аналоговых сигналов в цифровые происходит на уровне ISDN-терминалов (т.е. на оборудовании конечных пользователей), в связи с чем ISDN-станция имеет возможность коммутировать однородные цифровые потоки, "не зная", что же именно в данный момент передается по каналу.

Второй особенностью ISDN является реализация принципа единой распределенной телефонной станции. Согласно данному принципу, все станции в рамках одной ISDN-сети логически объединены в единую большую станцию и абонентами могут рассматриваться в качестве цельного ISDN-комплекса. Использование указанного принципа позволяет оптимизировать нагрузку на каналы связи (например, минимизируя маршруты соединения между абонентами), а также предоставляет ряд услуг, не принятых в аналоговой телефонии (например, введение единого плана номеров).

Нельзя обойти вниманием и такую важную особенность, отличающую ISDN от аналоговых сетей, как практически мгновенное установления соединения. Максимальная задержка в ISDN-сети не превышает 30 мс на каждый узел связи.

Четвертой отличительной особенностью новой технологии является способность ISDN-станций осуществлять автоматическую маршрутизацию соединений, что особенно важно в случаях, когда между станциями имеется несколько альтернативных путей соединения и необходимо выбрать наиболее оптимальный.

Средства ISDN

Любая концепция должна базироваться на комплексе средств, посредством которых она может быть реализована. ISDN не является исключением. К числу основных средств ISDN можно отнести:

ISDN-станции (ISDN-коммутаторы);

ISDN-терминалы (цифровые телефонные аппараты);

внутренние адаптеры ISDN (мосты/маршрутизаторы) для подключения ПК к ISDN-сети;

внешние устройства (блоки) для подключения ПК или ЛВС к ISDN-сети;

сетевые окончания (Network Terminator);

линии связи (интерфейсы PRI и BRI).

ISDN и телефонная связь

Использование ISDN в качестве средства традиционной телефонной связи исторически явилось первой областью применения новой телекоммуникационной технологии. Разработанная как альтернатива обычным аналоговым сетям, она содержит ряд принципиальных особенностей и предоставляет пользователю ISDN-терминала следующие преимущества:

Наличие жидкокристаллического дисплея и расширенной телефонной клавиатуры для интерактивного управления вызовами и обмена сообщениями;

Практически мгновенное установление связи;

Возможность одновременного установления и удержания линии связи с тремя абонентами;

Возможность обмена текстовыми и речевыми сообщениями;

Возможность регулирования громкости принимаемой речи;

Повышенное качество звучания.

Система сигнализации N7.

Составляющей частью сети ISDN является система сигнализации N7. Используемая в ISDN система сигнализации является системой сигнализации по общему каналу. Принцип ее в следующем. Все линейные и управляющие сигналы (номер вызываемого абонента, подтверждения принятия данного номера, информация о доступности абонента занят или свободен, разъединение с конкретным типом отказа и т.д ) упаковываются в специальные пакеты данных и снабжаются идентификаторами разговорных каналов, исходящих и входящих станций, а также служебной информацией. Эти пакеты данных (так называемые сигнальные единицы) передаются по отдельному сигнальному каналу.Только с помощью этого типа сигнализации можно объединить сети ISDN.Все станции с ISDN портами в городе и области соединены между собой при помощи сигнализации N7. Связь с ISDN абонентами направлений, которые помещены в статье "Список открытых направлений и стран" тоже осуществляется по сигнализации N7.При этом в каждом направлении присутствует альтернативный путь, который может быть не всегда с сигнализацией N7.

Если вызывающий и вызываемый абоненты являются абонентами ISDN и процесс установления соединения между ними не требует перехода на другие системы сигнализации, то эти абоненты могут получить весь спектр услуг ISDN. Если же один из абонентов является обычным аналоговым абонентом или требуется переход на другую систему сигнализации, то многие услуги ISDN становятся недоступными.

Технология ISDN

Структура ISDN включает в себя два типа доступа: базовый доступ (BRI Basic Rate Interface), регламентирующий соединение ISDN-станции с абонентом, и первичный доступ (PRI Primary Rate Interface), обеспечивающий связь между ISDN-станциями.

BRIБазовый доступ ISDN (Basic Rate Interface) представляет собой два логических информационных В-канала со скоростью передачи данных по 64 кбит/с каждый и один служебный D-канал со скоростью передачи 16 кбит/с.

Доведение цифрового потока до пользователя реализуется посредством и осуществляется в так называемой стандартной точке или интерфейсе U. Сетевое окончание (NT), являющееся частью канала BRI, соединяет существующий двухпроводный электрический абонентский кабель. Подключение к кабелю канала U с аппаратурой пользователя через 4-х проводную шину S (рис.1):

Посредством S/T-интерфейса осуществляется разводка внутри офиса компании либо квартиры с помощью двух парного кабеля; при этом обеспечивается параллельное подключение до восьми ISDN устройств (рис.2):

Конструктивно шина S представляет собой 4-х проводную кабельную линию с подключением терминалов к интерфейсу через разъём RJ45 стандарта DIS8877.PRIПервичный доступ (Primary Rate Interface) обеспечивает подключение к сети ISDN со скоростью передачи данных 2 Мбит/с. PRI используется для связи между учрежденческими АТС и ТФОП. PRI-интерфейс построен по тому же принципу, что и BRI-интерфейс. Один PRI обеспечивает 30 B-каналов по 64 кбит/с и один D-канал со скоростью 64 кбит/с. Соединение с помощью PRI возможно только в режиме "точка-точка". Цикловая структура PRI ISDN соответствует структуре ИКМ-30. Конструктивно PRI представляет собой 4-х проводную электрическую линию. С целью стандартизации для взаимодействия учрежденческих АТС с телефонной сетью общего пользования (ТФОП) с помощью ISDN решено использовать протокол абонентского доступа EDSS1, а для протокола межстанционной сигнализации ведомственных ISDN АТС стандартизован протокол Qsig.

Вместе с тем, сети ISDN не лишены и некоторых недостатков, например: проблемы совместимости ISDN-оборудования различных поставщиков; сложность модернизации центральных коммутаторов и построения новой цифровой инфраструктуры; сложность заказа сервиса; необходимость значительных первоначальных финансовых вложений.

Преимущества для пользователя

Деловые абоненты получают преимущество от возможности работать в режиме разделения полосы, т.е. используя несколько приложений одновременно. В частности это дешевая передача данных. Существующий спектр современных услуг передачи речи полезен и экономически выгоден как для деловых, так и для обычных абонентов.

Организация двух основных каналов на одной линии пользователя повышает практическую ценность существующих абонентских линий.

ISDN предлагает много новых возможностей, такие как настольная видеотелефония и электронные газеты. Речь, данные, изображения и видео могут быть закодированы терминалом пользователя и переданы в цифровом виде, без ошибок, по полностью цифровой сети.

Быстрая сигнализация по D-каналу гарантирует очень короткое время установления соединения.

При объединении удаленных LAN, при доступе в корпоративную LAN, Internet или интерактивные службы по каналам ISDN часто используется подключение с повременной оплатой. В этом случае наибольший интерес представляет оборудование, позволяющее осуществлять сжатие передаваемых данных и, следовательно, уменьшать время использования линии на единицу передаваемой информации. К тому же, компрессия передаваемых данных является дополнительной защитой, снижая вероятность расшифровки информации при несанкционированном подключении к линии.

Важным средством, обеспечивающим эффективность использования линии, является установление соединения по требованию (Connect on demand) - только на время сеанса передачи данных. По его завершению физическое соединение разрывается. В отличие от арендованных каналов использование каналов связи по требованию позволяет осуществлять доступ к сети или, наоборот, прерывать связь в зависимости от заданных условий или произошедших в сети событий.

Функция фильтрации протоколов позволяет ограничить прохождение через магистральную линию определенных протоколов или изменить приоритет. Фильтрация MAC-адресов позволяет ограничить доступ с некоторых рабочих станций в удаленную сеть и, таким образом, уменьшить трафик.

Обычно мосты или маршрутизаторы имеют таблицу телефонных номеров (ISDN). Это позволяет, например, запланировать установку соединения с каждым офисом на определенное время или день недели. Такая схема установки соединений подходит для работы с немногими приложениями. Важным является то, что можно полностью запретить или ограничить доступ извне в LAN компании по выходным или праздничным дням.

Важной функцией является и установление пропускной способности по требованию (Bandwidth on demand). При превышении полосы пропускания одного B-канала автоматически подключается второй. Для увеличения пропускной способности по протоколу PPP, который обычно используется для подключения к сети Internet, разработан стандарт Multilink PPP (MPPP). Он позволяет объединять несколько В-каналов и создавать один логический канал c увеличенной пропускной способностью.

Средства ISDN " прозрачны" для любого вида информации, будь то трафик видеотелефонии, компьютерные данные, речь, графические изображения и т.д. Пользователю остается только выбрать нужный ему терминал.

цифровая сеть интегрированная услуга isdn

Заключение

ISDN - это перспективное направление развития, как телефонии, так и технологий передачи данных. Гибкость ISDN сервиса, придает таким решениям универсальность и масштабируемость. Прекрасное качество соединения и возможность одновременно проводить телефонный разговор и соединяться модемом с Internet - провайдером, является одной из главных причин перехода домашних абонентов на ISDN. Кроме того, присвоение разных абонентских номеров в пределах одной линии, решит проблемы приватных звонков и отпадет необходимость установки отдельной телефонной линии.

На сегодняшний день многие организации устанавливают мини-АТС для возможности использования дополнительных услуг и средств внутренней коммутации. Эти лишние затраты можно избежать с помощью перехода на ISDN.Дополнительные услуги ISDN могут применяться не только в пределах организации, но и с любым ISDN абонентом. Тем более, что спектр этих услуг у ISDN намного шире чем у мини-АТС.

Большие перспективы видны в интегрированных сетевых решениях, когда абоненты применяют ISDN одновременно как телефонную сеть, так и как сеть передачи данных. Это приводит к экономии средств на дополнительной регистрации в изолированных сетях передачи данных. Используя современные ISDN-маршрутизаторы можно одновременно решить проблемы соединения удаленных офисов и проблему постоянного выхода в Internet.

Все больше современного оборудования переходит на цифровые технологии, и время повсеместного перехода на цифровую связь уже не за горами.

Размещено на Allbest.ru