Điện thoại kỹ thuật số isdn. Công nghệ ISDN. ISDN cơ bản

Lịch sử của tên

Tên này được nhóm XI CCITT đề xuất vào năm 1981.

Mục đích

Mục đích chính của ISDN là truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 64 kbit/s qua đường dây thuê bao và cung cấp các dịch vụ viễn thông tích hợp (điện thoại, fax, v.v.). Việc sử dụng dây điện thoại cho mục đích này có hai ưu điểm: chúng đã có sẵn và có thể được sử dụng để cấp nguồn cho thiết bị đầu cuối.

Việc lựa chọn tiêu chuẩn 64 kbit/s được xác định dựa trên những cân nhắc sau. Với dải tần 4 kHz, theo định lý Kotelnikov thì tần số lấy mẫu ít nhất phải là 8 kHz. Số bit tối thiểu để biểu thị kết quả chọn cổng của tín hiệu giọng nói, giả sử phép biến đổi logarit, là 8. Do đó, nhân các số này (8 kHz * 8 (bit) = 64) sẽ tạo ra băng thông kênh B ISDN là 64 kb /Với. Cấu hình kênh cơ bản là 2 × B + D = 2 × 64 + 16 = 144 kbit/s. Ngoài các kênh B và kênh D phụ, ISDN có thể cung cấp các kênh khác có dung lượng cao hơn: kênh H0 với băng thông 384 kbit/s, H11 - 1536 kbit/s và H12 - 1920 kbit/s (thực tốc độ bit). Đối với các kênh chính (1544 và 2048 kbit/s), băng thông kênh D có thể là 64 kbit/s.

Nguyên lý hoạt động

Để kết hợp các loại lưu lượng khác nhau trong mạng ISDN, công nghệ TDM được sử dụng. Ghép kênh phân chia thời gian, ghép kênh thời gian). Đối với mỗi loại dữ liệu, một băng tần riêng được phân bổ, gọi là kênh cơ bản(hoặc kênh tiêu chuẩn). Băng tần này được đảm bảo một phần băng thông cố định, được thương lượng. Băng tần được phân bổ sau khi tín hiệu được đưa ra GỌI thông qua một kênh riêng gọi là kênh báo hiệu ngoài kênh.

Các tiêu chuẩn ISDN xác định các loại kênh cơ bản từ đó hình thành các giao diện người dùng khác nhau.

Trong hầu hết các trường hợp, các kênh loại được sử dụng BD.

Giao diện được hình thành từ các loại kênh này, các loại sau đây là phổ biến nhất:

Giao diện cấp cơ bản

Giao diện cấp cơ bản(Tiếng Anh) Giao diện tỷ lệ cơ bản, BRI ) - cung cấp hai kênh B và một kênh D để liên lạc giữa thiết bị của thuê bao và trạm ISDN. Giao diện cấp cơ sở được mô tả bằng công thức 2B+D. Trong chế độ BRI tiêu chuẩn, cả hai kênh B (ví dụ: một cho dữ liệu, một cho giọng nói) hoặc một trong số chúng có thể được sử dụng đồng thời. Khi các kênh hoạt động đồng thời, chúng có thể cung cấp kết nối cho các thuê bao khác nhau. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa cho giao diện BRI là 128 kb/s. Kênh D chỉ được sử dụng để truyền thông tin điều khiển. Ở chế độ AO/DI (Luôn bật/ISDN động), băng tần kênh D 9,6 kbit/s được sử dụng làm kênh X.25 chuyên dụng luôn bật, thường được kết nối với Internet. Nếu cần, băng thông được sử dụng để truy cập Internet sẽ được mở rộng bằng cách bao gồm một hoặc hai kênh B. Chế độ này, mặc dù đã được tiêu chuẩn hóa (dưới tên X.31), nhưng vẫn chưa được sử dụng rộng rãi. Đối với các kết nối BRI đến, tối đa 7 địa chỉ (số) được hỗ trợ, có thể được chỉ định bởi các thiết bị ISDN khác nhau chia sẻ một đường dây thuê bao. Ngoài ra, chế độ tương thích với các thiết bị thuê bao tương tự, thông thường được cung cấp - theo quy định, thiết bị thuê bao ISDN cho phép kết nối các thiết bị đó và cho phép chúng hoạt động một cách minh bạch. Một tác dụng phụ thú vị của chế độ hoạt động “giả tương tự” này là khả năng triển khai giao thức modem X2 đối xứng ( Tiếng Anh) của US Robotics, cho phép truyền dữ liệu qua đường ISDN theo cả hai hướng với tốc độ 56 kbit/s.

Loại cảnh báo phổ biến nhất là DSS1. Số hệ thống thuê bao số 1 ), còn được gọi là Euro-ISDN. Có hai chế độ đường trục của cổng BRI so với trạm hoặc điện thoại - S/TE và NT. Chế độ S/TE - cổng mô phỏng hoạt động của điện thoại ISDN, chế độ NT - mô phỏng hoạt động của trạm. Một bổ sung riêng biệt là việc sử dụng điện thoại ISDN có nguồn bổ sung ở chế độ này, vì không phải tất cả các cổng (và thẻ HFC) đều cung cấp nguồn qua vòng ISDN theo tiêu chuẩn. sức mạnh nội tuyến). Mỗi một trong hai chế độ có thể là điểm-đa điểm. điểm tới đa điểm, PTMP) hay còn gọi là MSN (eng. Nhiều số thuê bao ) hoặc "điểm-điểm" (eng. điểm-điểm, PTP).
Ở chế độ đầu tiênĐể tìm kiếm người nhận đích trên vòng lặp, số MSN được sử dụng, theo quy định, trùng với số thành phố do nhà cung cấp điện thoại phân bổ. Nhà cung cấp phải báo cáo MSN mà nó truyền đi. Đôi khi nhà cung cấp sử dụng cái gọi là “số kỹ thuật” - MSN trung gian.
Ở chế độ thứ hai Các cổng BRI có thể được kết hợp thành một đường trục - một đường cao tốc có điều kiện mà qua đó các số được truyền có thể được sử dụng ở chế độ đa kênh.

Công nghệ ISDN sử dụng ba loại giao diện BRI chính: U, S và T.

  • U - một cặp xoắn, được đặt từ bộ chuyển mạch đến thuê bao, hoạt động ở chế độ song công hoàn toàn hoặc bán song công. Chỉ có 1 thiết bị có thể được kết nối với giao diện U, được gọi là đầu cuối mạng. Chấm dứt mạng, NT-1 hoặc NT-2).
  • Giao diện S/T (S0). Hai cặp xoắn được sử dụng, truyền và nhận. Có thể được kẹp vào cả ổ cắm/cáp RJ-45 và RJ-11. Tối đa 8 thiết bị ISDN - điện thoại, modem, fax, được gọi là TE1 (Thiết bị đầu cuối 1) - có thể được kết nối với ổ cắm giao diện S/T bằng một cáp (vòng lặp) sử dụng nguyên lý bus. Mỗi thiết bị lắng nghe các yêu cầu trên bus và phản hồi MSN liên kết với nó. Nguyên lý hoạt động rất giống với SCSI.
  • NT-1, NT-2 - Đầu cuối mạng, chấm dứt mạng. Chuyển đổi một cặp U thành một giao diện S/T 2 cặp (NT-1) hoặc hai (NT-2) (với các cặp riêng biệt để thu và truyền). Trên thực tế, S và T là những giao diện giống nhau, điểm khác biệt là giao diện S có thể cấp nguồn cho các thiết bị TE, điện thoại chẳng hạn chứ không phải giao diện T. Hầu hết các bộ chuyển đổi NT-1 và NT-2 đều có thể thực hiện cả hai, đó là lý do tại sao các giao diện này thường được gọi là S/T.

Giao diện chính

(Giao diện tỷ lệ chính, PRI) - được sử dụng để kết nối với các đường cao tốc băng thông rộng kết nối các tổng đài điện thoại địa phương và trung tâm hoặc các thiết bị chuyển mạch mạng. Giao diện cấp sơ cấp kết hợp:
cho tiêu chuẩn (phổ biến ở Châu Âu) 30 kênh B và một kênh D 30B+D. Các mạch cơ bản PRI có thể được sử dụng cho cả truyền dữ liệu và truyền tín hiệu điện thoại số hóa.
đối với tiêu chuẩn T1 (phổ biến ở Bắc Mỹ và Nhật Bản, cũng như trong công nghệ DECT) 23 kênh B và một kênh D 23B+D.

Giao diện chính(Giao diện tốc độ chính tiếng Anh, PRI) - giao diện mạng ISDN tiêu chuẩn xác định nguyên tắc kết nối các trạm ISDN với đường cao tốc băng thông rộng kết nối các tổng đài điện thoại địa phương và trung tâm hoặc chuyển mạch mạng. Giao diện cấp chính kết hợp 23 kênh B và một kênh D cho tiêu chuẩn T1 (23B + D=24*64=1536) hoặc 30 kênh B cho thoại hoặc dữ liệu, một kênh D để báo hiệu và một kênh H đối với dữ liệu tiêu chuẩn dịch vụ E1 (30B + D + H=32*64=2048).

Kiến trúc mạng ISDN

Mạng ISDN bao gồm các thành phần sau:

  • thiết bị đầu cuối mạng (NT, tiếng Anh) Thiết bị đầu cuối mạng)
  • thiết bị đầu cuối đường dây (LT, tiếng Anh) Thiết bị đầu cuối đường dây)
  • bộ điều hợp đầu cuối (TA) Bộ điều hợp đầu cuối)
  • Thiết bị đầu cuối người dùng

Thiết bị đầu cuối thuê bao cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào các dịch vụ mạng. Có hai loại thiết bị đầu cuối: TE1 (thiết bị đầu cuối ISDN chuyên dụng), TE2 (thiết bị đầu cuối không chuyên dụng). TE1 cung cấp kết nối trực tiếp tới mạng ISDN, TE2 yêu cầu sử dụng bộ điều hợp đầu cuối (TA).

Người báo hiệu ( như một trò đùa) giải mã chữ viết tắt ISDN Làm sao TÔI t S cho đến khi Dôi N bất cứ điều gì ( Nó vẫn không làm gì cả), qua đó gợi ý rằng trong số hơn 230 hàm ISDN cơ bản, chỉ một phần rất nhỏ trong số chúng thực sự được sử dụng ( người tiêu dùng thực sự có nhu cầu).

Xem thêm

Nguồn

  • Alexander Filimonov - Xây dựng mạng Ethernet đa dịch vụ, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4

Văn học

  • Bocker P. ISDN. Truyền thông kỹ thuật số với sự tích hợp của các dịch vụ. Khái niệm, phương pháp, hệ thống. Dịch cùng anh. M.: Đài phát thanh và truyền thông, 1991.

Mạng và công nghệ ISDN. Mạng ISDN (Mạng kỹ thuật số dịch vụ tích hợp) thuộc loại mạng ban đầu được thiết kế để truyền cả dữ liệu và giọng nói. Đây là các mạng cung cấp kết nối kỹ thuật số giữa các thuê bao cuối mạng để cung cấp nhiều loại dịch vụ mà người dùng truy cập thông qua một số lượng hạn chế các giao diện đa chức năng tiêu chuẩn.

Mạng ISDN sử dụng công nghệ số ngày càng trở nên phổ biến vì:

Các thiết bị kỹ thuật số được sử dụng trong ISDN được sản xuất bằng các mạch tích hợp cao; So với các thiết bị analog, chúng có độ tin cậy cao và hoạt động ổn định, ngoài ra, giá thành sản xuất và vận hành thường rẻ hơn;

Công nghệ kỹ thuật số có thể được sử dụng để truyền bất kỳ thông tin nào qua một kênh (tín hiệu âm thanh, dữ liệu video truyền hình, dữ liệu fax);

Phương pháp kỹ thuật số khắc phục được nhiều hạn chế về truyền dẫn

và lưu trữ vốn có trong các công nghệ tương tự.

Trong mạng ISDN, khi truyền tín hiệu analog, nó được chuyển đổi thành một chuỗi các giá trị số và khi nhận được, nó được chuyển đổi ngược lại.

Tín hiệu tương tự xuất hiện dưới dạng sự thay đổi biên độ liên tục theo thời gian. Ví dụ, khi nói chuyện trên điện thoại, hoạt động như một bộ chuyển đổi tín hiệu âm thanh thành tín hiệu điện, các dao động cơ học của không khí (áp suất cao và thấp xen kẽ) được chuyển đổi thành tín hiệu điện có cùng đặc tính đường bao biên độ. Tuy nhiên, việc truyền trực tiếp tín hiệu điện tương tự qua đường dây liên lạc điện thoại có một số nhược điểm: méo tín hiệu do tính phi tuyến của nó, bị tăng lên bởi các bộ khuếch đại, suy giảm tín hiệu trong quá trình truyền qua môi trường, tiếp xúc với nhiễu trong kênh. , vân vân.

Với ISDN, những nhược điểm này có thể được khắc phục. Ở đây, dạng sóng tín hiệu analog được biểu diễn dưới dạng ảnh số (nhị phân), các giá trị số biểu thị các giá trị biên độ tương ứng của đường bao dao động hình sin tại các điểm, ở các mức rời rạc. Tín hiệu số cũng có thể bị suy giảm và nhiễu khi chúng truyền qua kênh, nhưng tại điểm nhận, chỉ cần lưu ý sự hiện diện hay vắng mặt của xung kỹ thuật số nhị phân chứ không phải giá trị tuyệt đối của nó, điều này rất quan trọng trong trường hợp một tín hiệu analog. Do đó, tín hiệu số được thu tin cậy hơn và có thể được khôi phục hoàn toàn trước khi giảm xuống dưới ngưỡng do suy hao.

Thiết bị người dùng được kết nối với mạng ISDN ở một trong hai tốc độ tiêu chuẩn. Đầu tiên trong số này là tốc độ “cơ bản” ( BRI- Giao diện tỷ lệ cơ bản), và thứ hai là “chính” (PRI - Giao diện tỷ lệ chính). Khi truyền thông tin qua BRI, ba kênh con logic được tạo trong kênh, hai trong số đó được gọi là TRONG -các kênh được thiết kế để truyền tải thông tin người dùng “hữu ích” (đặc biệt là giọng nói). Mỗi TRONG -các kênh yêu cầu băng thông 64 Kbps. Kênh con thứ ba, được gọi là D -kênh, yêu cầu cùng băng thông và được sử dụng chủ yếu để truyền thông tin dịch vụ, xác định thứ tự xử lý thông tin được truyền qua B -kênh truyền hình. Thỉnh thoảng D-kênh được sử dụng để truyền thông tin hữu ích; băng thông của nó là 16 Kbit/s. Do đó, tổng băng thông, tức là Tốc độ truyền tương ứng với giao diện BRI là 144 Kbps.

Kênh PRI có những đặc điểm riêng ở các quốc gia khác nhau. Ở Mỹ, Canada và Nhật Bản, nó bao gồm hai B -kênh và một D -kênh, mỗi kênh có thông lượng 64 Kbps và tổng thông lượng PRI-kênh bằng 1536 Kbit/s (bao gồm cả thông tin dịch vụ). Ở Châu Âu, kênh PRI chiếm băng thông 1920 Kbps.

Băng thông kênh lớn cần thiết để xây dựng mạng ISDM là trở ngại chính cho sự lan rộng của chúng, đặc biệt ở các quốc gia có cơ sở hạ tầng kém phát triển cho các kênh truyền thông tốc độ cao. Tuy nhiên, có những cơ chế giúp xây dựng các mạng như vậy bằng cách sử dụng băng thông của các kênh liên lạc một cách tiết kiệm hơn. Một trong những cơ chế này cho phép nén B -Các kênh được sử dụng để truyền giọng nói. Trong trường hợp này, một kỹ thuật mã hóa được triển khai (chuyển đổi tín hiệu âm thanh thành mã kỹ thuật số), được gọi là điều chế mã xung (PCM). Hiện nay, công nghệ mã hóa giọng nói đã tiến bộ vượt bậc, cung cấp chất lượng giao tiếp giọng nói khá chấp nhận được với băng thông ít hơn nhiều (trong một trường hợp thực tế, thông tin giọng nói truyền qua mỗi kênh B được nén và truyền ở tốc độ 6,33 Kbps).

Việc chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau. Một trong số chúng - điều chế xung mã (ICM), được đề xuất vào năm 1938 bởi A.Kh. Reeves (Mỹ). Khi sử dụng PCM, quá trình chuyển đổi bao gồm ba giai đoạn: hiển thị, lượng tử hóa và mã hóa (Hình 13.3).

Cơm. 13.3. Chuyển đổi tín hiệu analog sang mã kỹ thuật số 8 phần tử

Giai đoạn đầu dựa trên lý thuyết trưng bày Nyquist. Tiền đề cơ bản của lý thuyết này là "nếu tín hiệu tương tự được hiển thị đều đặn với tần số ít nhất gấp đôi tần số tối đa của tín hiệu gốc trong kênh thì màn hình sẽ chứa đủ thông tin để tái tạo lại tín hiệu gốc. " Khi truyền tín hiệu âm thanh (lời nói), tín hiệu điện biểu thị chúng trong kênh điện thoại chiếm dải tần từ 300 đến 3300 Hz. Do đó, ISDN sử dụng tần số hiển thị 8000 lần mỗi giây. Ánh xạ, mỗi ánh xạ được gọi là tín hiệu điều chế biên độ xung (IAM), được ghi nhớ và sau đó chuyển thành hình ảnh nhị phân.

TRÊN giai đoạn lượng tử hóa Mỗi tín hiệu IAM được gán một giá trị lượng tử hóa tương ứng với mức lượng tử hóa gần nhất. Toàn bộ phạm vi thay đổi biên độ của tín hiệu IAM được chia thành 128 hoặc 256 mức lượng tử hóa. Càng nhiều mức lượng tử hóa thì biên độ của tín hiệu IAM được biểu thị bằng mức lượng tử hóa càng chính xác.

TRÊN giai đoạn mã hóa Mỗi màn hình lượng tử hóa được liên kết với mã nhị phân 7 bit (nếu số mức lượng tử hóa là 128) hoặc 8 bit (với mã lượng tử hóa 256 bước). Trong bộ lễ phục. Hình 13.3 thể hiện tín hiệu của mã nhị phân 8 phần tử 00101011, tương ứng với tín hiệu lượng tử có mức 43. Khi mã hóa bằng mã 7 phần tử, tốc độ truyền dữ liệu qua kênh phải là 56 Kbit/s (đây là sản phẩm của tần số hiển thị và độ sâu bit của mã nhị phân) và khi mã hóa mã 8 phần tử - 64 Kbit/s.

ISDN hiện đại cũng sử dụng một khái niệm khác để chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số, trong đó không phải bản thân tín hiệu IAM được lượng tử hóa và sau đó được mã hóa mà chỉ có những thay đổi của chúng và số mức lượng tử hóa được giả định là giống nhau. Rõ ràng, khái niệm này cho phép chuyển đổi tín hiệu với độ chính xác cao hơn.

Ví dụ 13.4. Có bao nhiêu cuộc trò chuyện đồng thời Np có thể được cung cấp qua đường dây liên lạc đa kênh trong mạng truyền thông kỹ thuật số nếu được chỉ định sau:

V ls = 1,536 Mbit/s - tổng thông lượng của đường truyền;

V từ = 8000 display/s - tốc độ hiển thị tín hiệu analog khi chuyển đổi sang tín hiệu số;

p e = Mã nhị phân 8 bit đại diện cho một màn hình trên đường dây liên lạc?

Tổng công suất của đường dây liên lạc được xác định theo công thức

Ở đâu n kc- số kênh trong một đường truyền thông đa kênh.

Vì tất cả các kênh có thể thực hiện cuộc trò chuyện đồng thời và độc lập nên N p = N kc .

Kể từ đây, Từ đây

Theo các chuyên gia, sự phát triển của mạng và công nghệ ISDN được tạo điều kiện thuận lợi bởi các yếu tố sau: tự do hóa và tư nhân hóa trong lĩnh vực viễn thông (điều này dẫn đến sự xuất hiện của các đối thủ cạnh tranh mới và các sản phẩm mạng mới); sự hội tụ của công nghệ thông tin, viễn thông và công nghiệp giải trí (điều này có tác động tích cực đến sự phát triển của truyền hình cáp, thông tin vệ tinh và truy cập vô tuyến, trong đó nhiệm vụ đảm bảo cung cấp toàn diện các dịch vụ truyền thông được đặt lên hàng đầu); sự phát triển của Internet; sự phát triển không ngừng của mạng di động (các mạng này phát triển nhanh hơn nhiều so với mạng cố định và có sự phân bổ lại lưu lượng từ mạng cố định sang mạng di động). Trạng thái khác nhau của các yếu tố này, đóng vai trò là động lực cho sự phát triển của mạng ISDN, dẫn đến sự khác biệt trong cách tiếp cận chiến lược và chiến thuật để triển khai chúng ở các quốc gia khác nhau.

Vai trò của mạng ISDN tăng mạnh được giải thích là do chúng cung cấp quyền truy cập tích hợp vào các dịch vụ thoại và phi thoại, có cơ sở hạ tầng được thiết lập, là mạng kỹ thuật số dựa trên việc sử dụng các kênh kỹ thuật số 64 Kbit/s và có đủ Uyển chuyển. Sự phổ biến của mạng ISDN ngày càng tăng vì theo định nghĩa, nó là mạng đa dịch vụ (cung cấp các dịch vụ liên lạc, cung cấp thông tin cũng như các dịch vụ bổ sung), hướng đến ứng dụng. Thuật ngữ "ứng dụng" dùng để chỉ một lĩnh vực cụ thể của ứng dụng ISDN (ví dụ: học từ xa) và thuật ngữ "giải pháp" được sử dụng để giải thích cách triển khai ứng dụng bằng ISDN (học từ xa được thực hiện bằng hội nghị truyền hình dịch vụ).

Công nghệ ISDN đang phát triển ổn định và mạng dựa trên nó có các giao diện cần thiết với các mạng không phải ISDN. Ngoài ra, có rất nhiều lựa chọn về thiết bị đầu cuối cho mạng ISDN.

Thiết bị đầu cuối ISDNđược chia thành các nhóm sau: điện thoại kỹ thuật số, bộ điều hợp đầu cuối cho PC, thiết bị liên lạc video.

Các phương tiện cơ bản để truy cập mạng ISDN: bộ định tuyến hoặc cầu nối của mạng cục bộ, thiết bị mạng đầu cuối có quyền truy cập cơ bản và chính cho đường cáp quang và đường truyền đồng, bộ ghép kênh (để thu thập và truyền thông tin từ các thuê bao từ xa), hệ thống hội nghị truyền hình, tổng đài mini (tổng đài điện thoại tự động quản lý) ).

Tổng đài kỹ thuật số có chức năng ISDN cho phép bạn: sử dụng đầy đủ hơn các kênh liên lạc để truyền dữ liệu và giọng nói, kết nối thuê bao với mạng ISDN từ nhiều thiết bị khác nhau (điện thoại, fax, máy tính), đồng thời truyền giọng nói và dữ liệu (nếu PBX có hai- nối dây điện thoại kỹ thuật số với các chức năng nâng cao và một cổng để kết nối PC), kết nối các cầu nối hoặc bộ định tuyến để tương tác giữa các mạng LAN từ xa.

Mạng và công nghệ ISDN cung cấp cho người dùng các dịch vụ cơ bản sau: truyền dữ liệu với tốc độ 64 Kbit/s, truyền giọng nói kỹ thuật số, teletext, fax, truyền thông video. Khi sử dụng từng dịch vụ trong số đó, thuê bao có thể tận dụng các dịch vụ bổ sung như tổ chức các nhóm người dùng kín, tổ chức các cuộc gọi hội nghị, cung cấp số của mình cho mạng hoặc từ chối cung cấp, v.v.

Do đó, mạng ISDN, mục đích chính là kết hợp lưu lượng mạng điện thoại kỹ thuật số và dữ liệu máy tính vào một mạng, hiện được sử dụng rộng rãi để giải quyết các vấn đề truyền thông tin trong các lĩnh vực sau: điện thoại, truyền dữ liệu, kết nối mạng LAN, truy cập toàn cầu. mạng máy tính, tích hợp các loại lưu lượng khác nhau, truyền tải lưu lượng nhạy cảm với độ trễ (âm thanh, video).

Mạng và công nghệ SDH Các mạng theo tiêu chuẩn SDH (Synchronous Digital Hierarchy) triển khai công nghệ của mạng cáp quang đồng bộ. Đây là các mạng truyền thông kỹ thuật số tốc độ cao được xây dựng trên cơ sở đường dây cáp quang hoặc đường dây chuyển tiếp vô tuyến kỹ thuật số. Cơ sở hạ tầng của mạng viễn thông tốc độ cao hiện đại (đường trục, khu vực hoặc đô thị) là các đường truyền kỹ thuật số và các nút mạng theo tiêu chuẩn SDH.

Khi xây dựng mạng SDH Các mô-đun sau được sử dụng:

Bộ ghép kênh SDH là mô-đun chức năng chính của mạng SDH, được thiết kế để tập hợp luồng thông tin tốc độ cao từ luồng tốc độ thấp và tách luồng tốc độ cao thành luồng tốc độ thấp;

Bộ chuyển mạch cung cấp liên kết các kênh được gán cho người dùng bằng kết nối chéo bán cố định giữa chúng;

Hub được sử dụng để kết hợp các luồng tương tự của một số nút mạng từ xa trong một nút phân tán;

Bộ tái tạo là thiết bị ghép kênh có một kênh truy cập quang và một hoặc hai đầu ra được sử dụng để tăng khoảng cách giữa các nút mạng SDH. Mạng và công nghệ SDH được phân biệt bởi mức độ tiêu chuẩn hóa cao (cho phép sử dụng thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau trong một mạng), độ tin cậy cao (quản lý mạng tập trung cung cấp giám sát đầy đủ trạng thái của các nút), sự hiện diện của toàn bộ phần mềm kiểm soát ( giám sát và ghi lại các tình huống khẩn cấp, quản lý cấu hình mạng được thực hiện bằng phần mềm từ một bảng điều khiển quản lý duy nhất), khả năng cung cấp nhanh chóng các dịch vụ theo yêu cầu và kế hoạch phát triển mạng tương đối đơn giản. Nhờ những ưu điểm này, công nghệ SDH đã trở thành công nghệ chủ yếu trong việc xây dựng các mạng truyền tải số với nhiều quy mô khác nhau.

Cấu trúc liên kết của toàn bộ mạng SDH được hình thành từ các cấu trúc liên kết cơ bản riêng biệt như “vòng”, “chuỗi tuyến tính”, “sao”, “điểm-điểm”, được sử dụng làm các phân đoạn mạng. Kiến trúc vòng xuyên tâm của mạng SDH, được xây dựng trên cơ sở cấu trúc liên kết vòng và tuyến tính, thường được sử dụng nhiều hơn.

Tại Nga, Công ty Cổ phần Rostelecom là công ty tích cực nhất trong việc sử dụng công nghệ SDH. Công ty này hàng năm xây dựng 5-6 nghìn km đường dây kỹ thuật số đường trục dựa trên cáp quang (FOCL) và đường dây chuyển tiếp vô tuyến kỹ thuật số. Công ty RASCOM được xây dựng từ năm 1994 và vận hành đường trục cáp quang kỹ thuật số tốc độ cao theo tiêu chuẩn SDH giữa Moscow và St. Petersburg với chiều dài 690 km.

ISDN cơ bản

Như đã đề cập ở trên, công nghệ ISDN có những khác biệt về mặt khái niệm so với các nguyên tắc được sử dụng trong điện thoại analog. Những khác biệt này là gì? Đặc điểm phân biệt chính của mạng ISDN với mạng điện thoại tương tự thông thường là các trạm ISDN cung cấp chuyển mạch các luồng kỹ thuật số, thay vì tương tự. Cần lưu ý rằng gần đây đã xuất hiện nhiều tổng đài điện thoại tương tự sử dụng chuyển mạch kỹ thuật số của tín hiệu tương tự. Không giống như các trạm như vậy, bộ chuyển mạch ISDN chuyển đổi các luồng kỹ thuật số. Việc chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số xảy ra ở cấp độ thiết bị đầu cuối ISDN (tức là trên thiết bị của người dùng cuối) và do đó trạm ISDN có khả năng chuyển đổi các luồng kỹ thuật số đồng nhất, “không biết” chính xác những gì đang được truyền qua kênh tại khoảnh khắc .

Tính năng thứ hai của ISDN là thực hiện nguyên tắc tổng đài điện thoại phân tán duy nhất. Theo nguyên tắc này, tất cả các trạm trong một mạng ISDN được kết hợp một cách hợp lý thành một trạm lớn duy nhất và có thể được các thuê bao coi là một tổ hợp ISDN tích hợp. Sử dụng nguyên tắc này cho phép bạn tối ưu hóa tải trên các kênh liên lạc (ví dụ: giảm thiểu tuyến kết nối giữa các thuê bao) và cũng cung cấp một số dịch vụ không được chấp nhận trong điện thoại analog (ví dụ: giới thiệu gói số thống nhất). Người ta không thể bỏ qua một tính năng quan trọng giúp phân biệt ISDN với các mạng tương tự là thiết lập kết nối gần như tức thời. Độ trễ tối đa trong mạng ISDN không vượt quá 30 ms cho mỗi nút truyền thông.

Đặc điểm nổi bật thứ tư của công nghệ mới là khả năng các trạm ISDN tự động định tuyến kết nối, điều này đặc biệt quan trọng trong trường hợp có nhiều đường dẫn kết nối thay thế giữa các trạm và cần phải chọn đường dẫn tối ưu nhất. Có nhiều loại đường truyền kỹ thuật số chuyển mạch khác, chẳng hạn như Switched 56, kết hợp hai kênh và đạt được thông lượng tương tự như hai kênh dữ liệu ISDN 64 Kbps. Tuy nhiên, Switched 56 có một số điểm khác biệt đáng kể so với ISDN, đặc biệt là về số lượng (và chất lượng) dịch vụ được cung cấp. Do đó, Switched 56 thiếu các loại chức năng dịch vụ như xác định mã định danh nguồn của tín hiệu đến, định tuyến cuộc gọi, thiết lập gần như ngay lập tức cuộc gọi bằng kênh dịch vụ (16 Kbit/s), v.v.

Giao diện ISDN: BRI và PRI

Một trong những yếu tố chính của bất kỳ hệ thống thông tin liên lạc nào là đường dây thông tin liên lạc và các nguyên tắc hoạt động cơ bản của chúng. Đối với ISDN, thực tế lịch sử của sự phát triển và triển khai công nghệ này chắc chắn đã dẫn đến việc sử dụng đồng thời một số loại đường trục hoặc giao diện cơ bản khác nhau trong ISDN. Trước hết, điều này là do “sự thay đổi các cột mốc quan trọng” trong lịch sử điện thoại không xảy ra một cách đột ngột mà diễn ra dần dần, như thể “chảy” một cách suôn sẻ từ trạng thái (analog) này sang trạng thái khác (kỹ thuật số). Sự ra đời của kỷ nguyên ISDN đang diễn ra một cách dễ dàng đối với người dùng các dịch vụ điện thoại truyền thống, với sự thay đổi dần dần các nguyên tắc của điện thoại analog. Đó là lý do tại sao một PBX kỹ thuật số chính thức phải hỗ trợ, ngoài các giao diện ISDN cụ thể, tất cả các loại đường kết nối tồn tại trong điện thoại analog. Ban đầu, tất cả các tổng đài điện thoại đều là analog và việc liên lạc giữa chúng (cũng như giữa chúng với các thuê bao) được thực hiện thông qua các đường trục analog.

Sự gia tăng tải trên các đường dây liên lạc, đi kèm với việc tăng cường các luồng thông tin và mở rộng phạm vi các vấn đề được giao cho liên lạc qua điện thoại, dẫn đến nhu cầu lựa chọn: hoặc tăng dung lượng cáp thông qua việc tăng số lượng đường dây liên lạc (điều này dẫn đến sự gia tăng đáng kể chi phí dịch vụ điện thoại), hoặc tìm kiếm các giải pháp cơ bản mới. Kết quả là, các đường truyền thông kỹ thuật số xuất hiện - Digital Trunk Interface (DTI), giúp tăng số lượng kênh trong khi vẫn duy trì hoặc thậm chí giảm số lượng dây kết nối. Các trạm ISDN đầu tiên, xuất hiện vào giữa những năm 70, được phát triển có tính đến khả năng hoạt động với các đường truyền tương tự và DTI, do đó chúng không gây ra bất kỳ sự bất hòa nào trong ngành dịch vụ điện thoại. Đại đa số thuê bao tiếp tục sử dụng điện thoại analog thông thường và trạm ISDN phải cung cấp hỗ trợ cho cả thiết bị đầu cuối ISDN kỹ thuật số và điện thoại analog thông thường. Sự phát triển hơn nữa của các nguyên tắc truyền thông kỹ thuật số đã dẫn đến sự gia tăng số lượng các trạm ISDN, từ đó dẫn đến nhu cầu tạo ra một giao diện ISDN cụ thể để đảm bảo liên lạc giữa các trạm ISDN. Đồng thời, khả năng tương thích vật lý của giao diện ISDN mới với DTI cho phép thuê bao của trạm ISDN, cùng với thiết bị đầu cuối ISDN, tiếp tục sử dụng điện thoại analog, modem và fax.

Mạng ISDN sử dụng hai loại giao diện cụ thể: giao diện cấp cơ bản BRI (Giao diện tốc độ cơ bản), điều chỉnh kết nối giữa trạm ISDN và thuê bao và giao diện cấp chính PRI (Giao diện tốc độ chính), cung cấp liên lạc giữa các trạm ISDN .

Về mặt logic, BRI là một luồng kỹ thuật số có cấu trúc đặc biệt, được chia thành ba kênh: hai kênh thông tin loại B (mang sóng) có dung lượng 64 Kbps mỗi kênh và một kênh dịch vụ loại D có dung lượng 16 Kbps. Đó là lý do tại sao BRI có tên khác - 2B+D.

Khi sử dụng BRI làm liên kết giữa trạm ISDN và điện thoại kỹ thuật số, tín hiệu giọng nói số hóa được truyền qua kênh B, trong khi khi tổ chức truy cập từ xa vào PC và mạng LAN hoặc truy cập Internet, kênh B được sử dụng để trao đổi dữ liệu. Trong trường hợp này, hai luồng tin nhắn độc lập có thể được truyền qua một đường BRI - tùy theo số lượng kênh B. Kênh D, như đã đề cập ở trên, thực hiện các chức năng dịch vụ. Các chức năng chính bao gồm: truyền thông tin dịch vụ (tín hiệu cuộc gọi, lộ trình cuộc gọi, số thuê bao được gọi và đang gọi, v.v.), duy trì đồng thời một số kênh B, giám sát tình trạng chiếm dụng của các kênh B, gán tên cụ thể tới từng thuê bao (khi một thuê bao nhất định được đưa vào cơ sở dữ liệu trên trạm ISDN), hiển thị số và tên của thuê bao đang gọi trên màn hình hiển thị của thiết bị đầu cuối ISDN và hơn thế nữa.

U-cable - loại cáp 2 dây thông thường dùng cho điện thoại analog

Network Termination (NT) là một mô-đun nhỏ cần thiết để đàm phán các thiết bị khách ISDN.

ST-cable - hệ thống cáp của khách hàng, có khả năng nối dây vào ổ cắm.

Về mặt vật lý, BRI được triển khai dưới dạng giao diện U hoặc giao diện S/T. Giao diện U được thiết kế để hoạt động với người dùng ở xa (tối đa 5 km) và là cáp xoắn đôi. Hoạt động của giao diện U dựa trên việc sử dụng chế độ song công hoàn toàn, tức là truyền tải luồng thông tin trên đường truyền theo cả hai hướng cùng một lúc. Sử dụng giao diện S/T, việc đi dây được thực hiện bên trong văn phòng công ty hoặc căn hộ bằng cáp hai đôi; Điều này cung cấp kết nối song song lên đến tám thiết bị. Để phối hợp các giao diện U- và S/T, các khối đầu cuối mạng Network Terminator (NT1) thường được sử dụng, bởi vì Ban đầu người ta cho rằng tất cả các thiết bị ISDN, điện thoại, v.v. sẽ chỉ hoạt động với giao diện S/T, nhưng hiện nay các thiết bị đang được sản xuất có thể hoạt động trực tiếp với giao diện U vì chúng có bộ phận NT1 tích hợp; trong trường hợp này, không cần thiết bị NT1 độc lập.

Nhiều người đặt câu hỏi: dùng thiết bị đầu cuối có giao diện chữ U có tốt hơn không? Có nhiều lý do để trả lời phủ định:

· Đầu tiên, tại điểm nối S/T, khu vực trách nhiệm của nhà khai thác viễn thông kết thúc và theo thông lệ được chấp nhận chung của Châu Âu, thiết bị NT được nhà khai thác lắp đặt tại cơ sở của khách hàng;

· Lý do quan trọng thứ hai là khi chỉ kết nối một thiết bị đầu cuối với giao diện U, bạn sẽ bị hạn chế ở các dịch vụ khác, hiện tại hoặc trong tương lai. Ví dụ: để truyền dữ liệu, bạn sẽ chỉ cài đặt thẻ PC có giao diện U line và cổng a/b để kết nối điện thoại/fax analog. Sau một tháng, bạn phát hiện dùng đường BRI không hiệu quả và muốn lắp thêm thiết bị. Nhưng điều này hóa ra là không thể và khoản đầu tư ban đầu của bạn vào thiết bị giao diện U sẽ là một sai lầm;

· Lý do thứ ba là thiết bị như vậy phải thực hiện các chức năng NT và do đó có giá cao hơn thiết bị đầu cuối S/T.

Hai loại thiết bị có thể được kết nối với giao diện S/T: bộ điều hợp đầu cuối (TA) và thiết bị đầu cuối (TE1). Bộ điều hợp đầu cuối có điểm tham chiếu R, qua đó bạn có thể kết nối với thiết bị NT1 (và sau đó đến ISDN) được thiết kế để truyền tín hiệu tương tự hoặc hoạt động với trao đổi nối tiếp và không cung cấp kết nối trực tiếp tới ISDN: modem, máy fax, điện thoại thông thường , bộ định tuyến .

Các trạm ISDN, nơi giao diện BRI chảy vào, được kết nối với nhau bằng các đường cao tốc băng thông rộng hỗ trợ giao diện cấp PRI. Về mặt logic, PRI được xây dựng trên nguyên tắc giống như giao diện BRI: một số kênh B nhất định và một kênh D nhất định. Nói cách khác, PRI có thể được biểu diễn dưới dạng công thức nB+D (23B+D ở Hoa Kỳ và Nhật Bản, nơi áp dụng tiêu chuẩn T-1 và 30B+D ở Châu Âu, nơi áp dụng tiêu chuẩn E-1). Cần nhớ rằng kênh D trong PRI là 64 Kbps.

Lịch sử của tên

Tên này được nhóm XI CCITT đề xuất vào năm 1981.

Mục đích

Mục đích chính của ISDN là truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 64 kbit/s qua đường dây thuê bao và cung cấp các dịch vụ viễn thông tích hợp (điện thoại, fax, v.v.). Việc sử dụng dây điện thoại cho mục đích này có hai ưu điểm: chúng đã có sẵn và có thể được sử dụng để cấp nguồn cho thiết bị đầu cuối.

Việc lựa chọn tiêu chuẩn 64 kbit/s được xác định dựa trên những cân nhắc sau. Với dải tần 4 kHz, theo định lý Kotelnikov thì tần số lấy mẫu ít nhất phải là 8 kHz. Số bit tối thiểu để biểu thị kết quả chọn cổng của tín hiệu giọng nói, giả sử phép biến đổi logarit, là 8. Do đó, nhân các số này (8 kHz * 8 (bit) = 64) sẽ tạo ra băng thông kênh B ISDN là 64 kb /Với. Cấu hình kênh cơ bản là 2 × B + D = 2 × 64 + 16 = 144 kbit/s. Ngoài các kênh B và kênh D phụ, ISDN có thể cung cấp các kênh khác có dung lượng cao hơn: kênh H0 với băng thông 384 kbit/s, H11 - 1536 kbit/s và H12 - 1920 kbit/s (thực tốc độ bit). Đối với các kênh chính (1544 và 2048 kbit/s), băng thông kênh D có thể là 64 kbit/s.

Nguyên lý hoạt động

Để kết hợp các loại lưu lượng khác nhau trong mạng ISDN, công nghệ TDM được sử dụng. Ghép kênh phân chia thời gian, ghép kênh thời gian). Đối với mỗi loại dữ liệu, một băng tần riêng được phân bổ, gọi là kênh cơ bản(hoặc kênh tiêu chuẩn). Băng tần này được đảm bảo một phần băng thông cố định, được thương lượng. Băng tần được phân bổ sau khi tín hiệu được đưa ra GỌI thông qua một kênh riêng gọi là kênh báo hiệu ngoài kênh.

Các tiêu chuẩn ISDN xác định các loại kênh cơ bản từ đó hình thành các giao diện người dùng khác nhau.

Trong hầu hết các trường hợp, các kênh loại được sử dụng BD.

Giao diện được hình thành từ các loại kênh này, các loại sau đây là phổ biến nhất:

Giao diện cấp cơ bản

Giao diện cấp cơ bản(Tiếng Anh) Giao diện tỷ lệ cơ bản, BRI ) - cung cấp hai kênh B và một kênh D để liên lạc giữa thiết bị của thuê bao và trạm ISDN. Giao diện cấp cơ sở được mô tả bằng công thức 2B+D. Trong chế độ BRI tiêu chuẩn, cả hai kênh B (ví dụ: một cho dữ liệu, một cho giọng nói) hoặc một trong số chúng có thể được sử dụng đồng thời. Khi các kênh hoạt động đồng thời, chúng có thể cung cấp kết nối cho các thuê bao khác nhau. Tốc độ truyền dữ liệu tối đa cho giao diện BRI là 128 kb/s. Kênh D chỉ được sử dụng để truyền thông tin điều khiển. Ở chế độ AO/DI (Luôn bật/ISDN động), băng tần kênh D 9,6 kbit/s được sử dụng làm kênh X.25 chuyên dụng luôn bật, thường được kết nối với Internet. Nếu cần, băng thông được sử dụng để truy cập Internet sẽ được mở rộng bằng cách bao gồm một hoặc hai kênh B. Chế độ này, mặc dù đã được tiêu chuẩn hóa (dưới tên X.31), nhưng vẫn chưa được sử dụng rộng rãi. Đối với các kết nối BRI đến, tối đa 7 địa chỉ (số) được hỗ trợ, có thể được chỉ định bởi các thiết bị ISDN khác nhau chia sẻ một đường dây thuê bao. Ngoài ra, chế độ tương thích với các thiết bị thuê bao tương tự, thông thường được cung cấp - theo quy định, thiết bị thuê bao ISDN cho phép kết nối các thiết bị đó và cho phép chúng hoạt động một cách minh bạch. Một tác dụng phụ thú vị của chế độ hoạt động “giả tương tự” này là khả năng triển khai giao thức modem X2 đối xứng ( Tiếng Anh) của US Robotics, cho phép truyền dữ liệu qua đường ISDN theo cả hai hướng với tốc độ 56 kbit/s.

Loại cảnh báo phổ biến nhất là DSS1. Số hệ thống thuê bao số 1 ), còn được gọi là Euro-ISDN. Có hai chế độ đường trục của cổng BRI so với trạm hoặc điện thoại - S/TE và NT. Chế độ S/TE - cổng mô phỏng hoạt động của điện thoại ISDN, chế độ NT - mô phỏng hoạt động của trạm. Một bổ sung riêng biệt là việc sử dụng điện thoại ISDN có nguồn bổ sung ở chế độ này, vì không phải tất cả các cổng (và thẻ HFC) đều cung cấp nguồn qua vòng ISDN theo tiêu chuẩn. sức mạnh nội tuyến). Mỗi một trong hai chế độ có thể là điểm-đa điểm. điểm tới đa điểm, PTMP) hay còn gọi là MSN (eng. Nhiều số thuê bao ) hoặc "điểm-điểm" (eng. điểm-điểm, PTP).
Ở chế độ đầu tiênĐể tìm kiếm người nhận đích trên vòng lặp, số MSN được sử dụng, theo quy định, trùng với số thành phố do nhà cung cấp điện thoại phân bổ. Nhà cung cấp phải báo cáo MSN mà nó truyền đi. Đôi khi nhà cung cấp sử dụng cái gọi là “số kỹ thuật” - MSN trung gian.
Ở chế độ thứ hai Các cổng BRI có thể được kết hợp thành một đường trục - một đường cao tốc có điều kiện mà qua đó các số được truyền có thể được sử dụng ở chế độ đa kênh.

Công nghệ ISDN sử dụng ba loại giao diện BRI chính: U, S và T.

  • U - một cặp xoắn, được đặt từ bộ chuyển mạch đến thuê bao, hoạt động ở chế độ song công hoàn toàn hoặc bán song công. Chỉ có 1 thiết bị có thể được kết nối với giao diện U, được gọi là đầu cuối mạng. Chấm dứt mạng, NT-1 hoặc NT-2).
  • Giao diện S/T (S0). Hai cặp xoắn được sử dụng, truyền và nhận. Có thể được kẹp vào cả ổ cắm/cáp RJ-45 và RJ-11. Tối đa 8 thiết bị ISDN - điện thoại, modem, fax, được gọi là TE1 (Thiết bị đầu cuối 1) - có thể được kết nối với ổ cắm giao diện S/T bằng một cáp (vòng lặp) sử dụng nguyên lý bus. Mỗi thiết bị lắng nghe các yêu cầu trên bus và phản hồi MSN liên kết với nó. Nguyên lý hoạt động rất giống với SCSI.
  • NT-1, NT-2 - Đầu cuối mạng, chấm dứt mạng. Chuyển đổi một cặp U thành một giao diện S/T 2 cặp (NT-1) hoặc hai (NT-2) (với các cặp riêng biệt để thu và truyền). Trên thực tế, S và T là những giao diện giống nhau, điểm khác biệt là giao diện S có thể cấp nguồn cho các thiết bị TE, điện thoại chẳng hạn chứ không phải giao diện T. Hầu hết các bộ chuyển đổi NT-1 và NT-2 đều có thể thực hiện cả hai, đó là lý do tại sao các giao diện này thường được gọi là S/T.

Giao diện chính

(Giao diện tỷ lệ chính, PRI) - được sử dụng để kết nối với các đường cao tốc băng thông rộng kết nối các tổng đài điện thoại địa phương và trung tâm hoặc các thiết bị chuyển mạch mạng. Giao diện cấp sơ cấp kết hợp:
cho tiêu chuẩn (phổ biến ở Châu Âu) 30 kênh B và một kênh D 30B+D. Các mạch cơ bản PRI có thể được sử dụng cho cả truyền dữ liệu và truyền tín hiệu điện thoại số hóa.
đối với tiêu chuẩn T1 (phổ biến ở Bắc Mỹ và Nhật Bản, cũng như trong công nghệ DECT) 23 kênh B và một kênh D 23B+D.

Giao diện chính(Giao diện tốc độ chính tiếng Anh, PRI) - giao diện mạng ISDN tiêu chuẩn xác định nguyên tắc kết nối các trạm ISDN với đường cao tốc băng thông rộng kết nối các tổng đài điện thoại địa phương và trung tâm hoặc chuyển mạch mạng. Giao diện cấp chính kết hợp 23 kênh B và một kênh D cho tiêu chuẩn T1 (23B + D=24*64=1536) hoặc 30 kênh B cho thoại hoặc dữ liệu, một kênh D để báo hiệu và một kênh H đối với dữ liệu tiêu chuẩn dịch vụ E1 (30B + D + H=32*64=2048).

Kiến trúc mạng ISDN

Mạng ISDN bao gồm các thành phần sau:

  • thiết bị đầu cuối mạng (NT, tiếng Anh) Thiết bị đầu cuối mạng)
  • thiết bị đầu cuối đường dây (LT, tiếng Anh) Thiết bị đầu cuối đường dây)
  • bộ điều hợp đầu cuối (TA) Bộ điều hợp đầu cuối)
  • Thiết bị đầu cuối người dùng

Thiết bị đầu cuối thuê bao cung cấp cho người dùng quyền truy cập vào các dịch vụ mạng. Có hai loại thiết bị đầu cuối: TE1 (thiết bị đầu cuối ISDN chuyên dụng), TE2 (thiết bị đầu cuối không chuyên dụng). TE1 cung cấp kết nối trực tiếp tới mạng ISDN, TE2 yêu cầu sử dụng bộ điều hợp đầu cuối (TA).

Người báo hiệu ( như một trò đùa) giải mã chữ viết tắt ISDN Làm sao TÔI t S cho đến khi Dôi N bất cứ điều gì ( Nó vẫn không làm gì cả), qua đó gợi ý rằng trong số hơn 230 hàm ISDN cơ bản, chỉ một phần rất nhỏ trong số chúng thực sự được sử dụng ( người tiêu dùng thực sự có nhu cầu).

Xem thêm

Nguồn

  • Alexander Filimonov - Xây dựng mạng Ethernet đa dịch vụ, bhv, 2007 ISBN 978-5-9775-0007-4

Văn học

  • Bocker P. ISDN. Truyền thông kỹ thuật số với sự tích hợp của các dịch vụ. Khái niệm, phương pháp, hệ thống. Dịch cùng anh. M.: Đài phát thanh và truyền thông, 1991.

39. Công nghệ ISDN (Mạng dịch vụ tích hợp băng thông hẹp-( N-ISDN ), mạng dịch vụ tích hợp băng thông rộng-( B - ISDN)).

Mục tiêu và lịch sử sáng tạo công nghệ ISDN

ISDN ( Mạng kỹ thuật số dịch vụ tích hợp- mạng kỹ thuật số với các dịch vụ tích hợp) đề cập đến các mạng trong đó chế độ chuyển mạch chính là chuyển mạch kênh và dữ liệu được xử lý ở dạng kỹ thuật số. Ý tưởng chuyển từ mạng điện thoại công cộng sang xử lý dữ liệu số hoàn toàn, trong đó thuê bao cuối truyền dữ liệu trực tiếp ở dạng kỹ thuật số, đã được thể hiện từ lâu. Lúc đầu, người ta cho rằng các thuê bao của mạng này sẽ chỉ truyền tin nhắn thoại. Những mạng như vậy được gọi là IDN (Mạng kỹ thuật số tích hợp - Mạng kỹ thuật số tích hợp). Thuật ngữ "tích hợp" dùng để chỉ sự tích hợp xử lý thông tin số của mạng với việc truyền giọng nói kỹ thuật số của thuê bao. Ý tưởng về một mạng lưới như vậy đã được thể hiện vào năm 1959. Sau đó, người ta quyết định rằng họ phải cung cấp cho các thuê bao của mình không chỉ cơ hội nói chuyện với nhau mà còn sử dụng các dịch vụ khác - chủ yếu là truyền dữ liệu máy tính. Ngoài ra, mạng phải hỗ trợ nhiều dịch vụ cấp ứng dụng khác nhau cho người đăng ký - fax, teletex (truyền dữ liệu giữa hai thiết bị đầu cuối), videotex (nhận dữ liệu được lưu trữ trên mạng đến thiết bị đầu cuối của bạn), thư thoại và một số dịch vụ khác. Các điều kiện tiên quyết để tạo ra loại mạng này đã được phát triển vào giữa những năm 70. Vào thời điểm này, các kênh kỹ thuật số T1 đã được sử dụng rộng rãi để truyền dữ liệu ở dạng kỹ thuật số giữa các tổng đài điện thoại tự động và bộ chuyển mạch kỹ thuật số mạnh mẽ đầu tiên của các kênh điện thoại 4 ESS đã được công ty phát hànhĐiện lực phương Tây vào năm 1976.

Là kết quả của công việc được thực hiện nhằm chuẩn hóa các mạng tích hợp trong CCITT , năm 1980 một tiêu chuẩn xuất hiện G .705, phác thảo những ý tưởng chung cho một mạng như vậy. Thông số mạng cụ thể ISDN xuất hiện vào năm 1984 dưới dạng một loạt khuyến nghị TÔI . Bộ thông số kỹ thuật này chưa đầy đủ và không phù hợp để xây dựng một mạng hoàn chỉnh. Ngoài ra, trong một số trường hợp, nó còn tạo ra sự giải thích mơ hồ hoặc mâu thuẫn. Kết quả là, mặc dù thiết bị ISDN và bắt đầu xuất hiện vào khoảng giữa những năm 80, nó thường không tương thích, đặc biệt nếu được sản xuất ở các quốc gia khác nhau. Năm 1988 loạt khuyến nghị TÔI đã được sửa đổi và có giao diện chi tiết và đầy đủ hơn nhiều, mặc dù vẫn còn một số điểm mơ hồ. Tiêu chuẩn năm 1992 và 1993 ISDN một lần nữa được sửa đổi, bổ sung. Quá trình tiêu chuẩn hóa cho công nghệ này đang diễn ra.

Triển khai mạng ISDN đã bắt đầu từ khá lâu - tuy nhiên, từ cuối những năm 80, sự phức tạp về mặt kỹ thuật của giao diện người dùng, thiếu tiêu chuẩn thống nhất cho nhiều chức năng quan trọng cũng như nhu cầu đầu tư vốn lớn để trang bị lại tổng đài điện thoại và các kênh liên lạc dẫn đến “thời kỳ ươm tạo” kéo dài nhiều năm, đến nay đã hơn chục năm trôi qua, sự phổ biến của các mạng ISDN Để lại nhiều mong muốn. Hơn nữa, ở các quốc gia khác nhau, số phận ISDN hóa ra khác hẳn. Trước những mạng khác ở quy mô quốc gia, các mạng này bắt đầu hoạt động ở các quốc gia như Đức và Pháp. Tuy nhiên, ngay cả ở những quốc gia này tỷ lệ thuê bao ISDN chiếm hơn 5% tổng số thuê bao mạng điện thoại. Ở Mỹ, quá trình triển khai mạng ISDN kém xa châu Âu nên ngành công nghiệp mạng chỉ mới nhận thấy sự hiện diện của loại mạng này gần đây. Nếu bạn đánh giá một số loại mạng toàn cầu nhất định bằng thiết bị liên lạc dành cho mạng công ty, bạn có thể có ấn tượng sai lầm rằng công nghệ ISDN xuất hiện ở đâu đó vào năm 1994-1995, vì trong những năm này, các bộ định tuyến có hỗ trợ giao diện bắt đầu xuất hiện ISDN . Tình huống này chỉ đơn giản phản ánh thực tế rằng trong những năm này mạng đã ISDN đã trở nên khá phổ biến ở Hoa Kỳ, một quốc gia có các công ty dẫn đầu trong việc sản xuất thiết bị mạng cho mạng doanh nghiệp.

Kiến trúc mạng ISDN cung cấp một số loại dịch vụ (Hình 16.3):

- phương tiện không chuyển mạch (kênh kỹ thuật số chuyên dụng);

- mạng điện thoại chuyển mạch công cộng;

- mạng dữ liệu chuyển mạch kênh;

- mạng dữ liệu chuyển mạch gói;

- mạng dữ liệu với phát sóng khung (chế độ rơle khung);

- phương tiện giám sát và quản lý hoạt động của mạng.

Như có thể thấy từ danh sách trên, các dịch vụ vận chuyển mạng ISDN thực sự bao gồm rất nhiều loại dịch vụ, bao gồm cả những dịch vụ phổ biến rơle khung . Ngoài ra, người ta cũng chú ý nhiều đến các công cụ điều khiển mạng cho phép bạn định tuyến cuộc gọi để thiết lập kết nối với thuê bao mạng cũng như giám sát và quản lý mạng. Khả năng quản lý mạng được đảm bảo bởi sự thông minh của các thiết bị chuyển mạch và nút cuối của mạng hỗ trợ nhiều giao thức, bao gồm các giao thức quản lý đặc biệt.

Tiêu chuẩn ISDN cũng mô tả một số dịch vụ cấp ứng dụng: truyền fax với tốc độ 64 kbit/s, truyền telex với tốc độ 9600 bit/s, videotex với tốc độ 9600 bit/s và một số dịch vụ khác.

Trong thực tế, không phải tất cả các mạng ISDN hỗ trợ tất cả các dịch vụ tiêu chuẩn. Dịch vụ rơle khung mặc dù nó được phát triển trong mạng ISDN , tuy nhiên, nó được triển khai, theo quy định, sử dụng một mạng chuyển mạch khung riêng biệt không giao nhau với mạng chuyển mạch ISDN.

Tốc độ mạng cơ bản ISDN là tốc độ kênh D.S. -0, tức là 64 kbit/s. Tốc độ này dựa trên phương pháp mã hóa giọng nói đơn giản nhất - PCM, mặc dù mã hóa vi sai cho phép bạn truyền giọng nói có cùng chất lượng ở tốc độ 32 hoặc 16 kbit/s.

Một trong những ý tưởng ban đầu làm nền tảng ISDN , là sự sử dụng kết hợp các nguyên tắc chuyển mạch và chuyển mạch gói. Tuy nhiên, mạng chuyển mạch gói hoạt động như một phần của ISDN , thực hiện các chức năng dịch vụ - các tin nhắn giao thức báo hiệu được truyền bằng mạng này. Nhưng thông tin chính, tức là giọng nói, vẫn được truyền bằng mạng chuyển mạch. Có một logic rõ ràng trong việc phân tách chức năng này - tin nhắn cuộc gọi thuê bao có dạng lưu lượng dao động, do đó sẽ hiệu quả hơn khi truyền nó qua mạng chuyển gói.

Giao diện người dùng ISDN

Một trong những nguyên tắc cơ bản ISDN là cung cấp cho người dùng một giao diện chuẩn mà qua đó người dùng có thể yêu cầu nhiều loại dịch vụ từ mạng. Giao diện này được hình thành giữa hai loại thiết bị được lắp đặt tại cơ sở của người dùng ( Cơ sở khách hàngThiết bị, CPE ): thiết bị đầu cuối của người dùng TE (máy tính có bộ chuyển đổi, bộ định tuyến, điện thoại phù hợp) và đầu cuối mạng NT , là thiết bị kết thúc kênh liên lạc bằng công tắc gần nhất ISDN.

Giao diện người dùng dựa trên ba loại kênh:

- B - với tốc độ truyền dữ liệu 64 kbit/s;

D - với tốc độ truyền dữ liệu 16 hoặc 64 kbit/s;

- H - với tốc độ truyền dữ liệu 384 kbit/s (H0), 1536 kbit/s (H11) hoặc 1920 kbit/s (H12).

Kênh loại B mang dữ liệu người dùng (giọng nói số hóa, dữ liệu máy tính hoặc hỗn hợp giọng nói và dữ liệu) ở tốc độ thấp hơn 64 kbit/s. Việc phân tách dữ liệu được thực hiện bằng công nghệ TDM . Trong trường hợp này, việc phân chia kênh B thành các kênh con phải được xử lý bởi thiết bị người dùng, mạng ISDN luôn chuyển mạch toàn bộ các kênh loại B có thể kết nối người dùng bằng kỹ thuật chuyển mạch với nhau và cũng tạo thành cái gọi là bán cố định ( bán vĩnh viễn ) các kết nối tương đương với các kết nối dịch vụ mạch thuê. Liên kết Loại B cũng có thể kết nối người dùng với bộ chuyển mạch mạng X.25.

Kênh loại D là kênh truy cập vào mạng dịch vụ chuyển mạch gói mang thông tin báo hiệu. Truyền thông tin địa chỉ, trên cơ sở các kênh loại B được chuyển mạch trong các bộ chuyển mạch mạng, là chức năng chính của kênh D . Một chức năng khác là hỗ trợ các dịch vụ mạng chuyển mạch gói tốc độ thấp cho dữ liệu người dùng. Thông thường, dịch vụ này được mạng thực hiện trong khi các kênh như D không còn phải thực hiện chức năng chính.

Các kênh loại H cung cấp cho người dùng khả năng truyền dữ liệu tốc độ cao. Họ có thể vận hành các dịch vụ truyền fax tốc độ cao, thông tin video và phát lại âm thanh chất lượng cao.

Giao diện người dùng ISDN là một tập hợp các kênh thuộc một loại nhất định và với tốc độ nhất định.

Mạng ISDN hỗ trợ hai loại giao diện người dùng - ban đầu ( Giao diện tỷ lệ cơ bản, BRI) và chính (Giao diện tỷ lệ chính, PRI).

Giao diện ban đầu BRIcung cấp cho người dùng hai kênh 64 kbit/s để truyền dữ liệu (kênh loại B) và một kênh có dung lượng 16 kbit/s để truyền thông tin điều khiển (kênh loại B). D ). Tất cả các kênh hoạt động ở chế độ song công hoàn toàn. Kết quả là tổng tốc độ giao diện BRI đối với dữ liệu người dùng là 144 kbit/s theo mỗi hướng và có tính đến thông tin dịch vụ - 192 kbit/s. Các kênh giao diện người dùng khác nhau có chung công nghệ cáp hai dây vật lý TDM , tức là chúng là kênh logic chứ không phải kênh vật lý. Dữ liệu giao diện BRI được truyền trong các khung gồm 48 bit. Mỗi khung chứa hai byte của mỗi kênh B cũng như 4 bit kênh D . Truyền khung kéo dài 250 ms, cung cấp tốc độ dữ liệu 64 kbit/s cho kênh B và 16 kbit/s cho kênh D . Ngoài các bit dữ liệu, khung còn chứa các bit dịch vụ để đồng bộ hóa khung, cũng như đảm bảo thành phần không đổi của tín hiệu điện.

Giao diện BRI có thể hỗ trợ nhiều hơn chỉ sơ đồ 2 B+D, nhưng cũng có B+D và chỉ D (khi người dùng chỉ gửi dữ liệu được đóng gói lên mạng).

Giao diện ban đầu được chuẩn hóa trong khuyến nghị Tôi .430.

Giao diện chính PRIĐược thiết kế cho người dùng có yêu cầu băng thông mạng ngày càng tăng. Giao diện PRI hỗ trợ một trong hai chương trình 30 B + D, hoặc sơ đồ 23 B + D . Trong cả hai sơ đồ, kênh D cung cấp tốc độ 64 kbit/s. Tùy chọn đầu tiên dành cho Châu Âu, tùy chọn thứ hai - dành cho Bắc Mỹ và Nhật Bản. Do sự phổ biến rộng rãi của tốc độ kênh kỹ thuật số 2,048 Mbit/s ở Châu Âu và tốc độ 1,544 Mbit/s ở các khu vực khác, hãy mang đến tiêu chuẩn giao diện PRI không thể đạt được phiên bản chung.

Tùy chọn giao diện có sẵn PRI với ít kênh loại B hơn, ví dụ 20 B+D . Các kênh loại B có thể được kết hợp thành một kênh tốc độ cao logic với tổng tốc độ lên tới 1920 kbit/s. Khi người dùng cài đặt nhiều giao diện PRI tất cả họ đều có thể có một loại kênh D , trong khi số lượng kênh B trong giao diện không có kênh D , có thể tăng lên 24 hoặc 31.

Giao diện chính có thể dựa trên các kênh H. Tuy nhiên, tổng thông lượng giao diện vẫn không được vượt quá 2,048 hoặc 1,544 Mbit/s. Có thể có 3 giao diện cho các kênh H0 H0+D cho phiên bản Mỹ và 5 H0+D dành cho người châu Âu. Đối với kênh H 1 có thể có một giao diện chỉ bao gồm một kênh H11 (1,536 Mbit/s) cho phiên bản Mỹ hoặc một kênh H 12 (1.920 Mbps) và một kênh D cho phiên bản châu Âu.

Khung giao diện PRI có cơ cấu nhân sự D.S. -1 cho các kênh T1 hoặc E1. Giao diện chính PRI tiêu chuẩn hóa trong khuyến nghị I.431.

Kết nối thiết bị người dùng vào mạng ISDN

Kết nối thiết bị người dùng vào mạng ISDN thực hiện theo sơ đồ kết nối đã xây dựng CCITT (Hình 16.4). Thiết bị được chia thành các nhóm chức năng và tùy thuộc vào nhóm có một số điểm tham chiếu (điểm tham chiếu ) kết nối các nhóm thiết bị khác nhau với nhau.

NT 1 (Chấm dứt mạng 1)hình thức kết thúc thuê bao kỹ thuật số ( Đường dây thuê bao số, DSL)trên cáp kết nối thiết bị người dùng với mạng ISDN. Thật ra N.T. 1 là một loại thiết bị C.S.U. , hoạt động ở lớp vật lý và tạo thành kênh song công với thiết bị tương ứng C.S.U. được cài đặt trên lãnh thổ của nhà khai thác mạng ISDN . Điểm tham khảo bạn tương ứng với điểm kết nối của thiết bị NT 1 vào mạng. Thiết bị NT 1 có thể thuộc sở hữu của nhà điều hành mạng (mặc dù luôn được cài đặt tại cơ sở của người dùng) hoặc có thể do người dùng sở hữu. Ở châu Âu, người ta thường chấp nhận coi thiết bị NT 1 phần của thiết bị mạng, do đó thiết bị người dùng (ví dụ: bộ định tuyến có giao diện ISDN ) được sản xuất mà không có thiết bị tích hợp NT 1. Ở Bắc Mỹ, thiết bị thường được coi là NT 1 phụ kiện UE nên UE thường được cung cấp kèm theo thiết bị tích hợp NT 1.

Nếu người dùng được kết nối qua giao diện BRI thì đầu thuê bao số được làm theo mạch 2 dây (giống như đầu cuối thông thường của mạng điện thoại analog). Để tổ chức chế độ song công, công nghệ phát đồng thời mã tiềm năng 2 của máy phát được sử dụng B 1 Q với chức năng triệt tiêu tiếng vang và trừ tín hiệu của bạn khỏi tổng số. Độ dài tối đa của đầu cuối thuê bao trong trường hợp này là 5,5 km.

Khi sử dụng giao diện PRI Việc kết cuối thuê bao số được thực hiện theo mạch kênh T1 hoặc E1, tức là 4 dây có chiều dài tối đa khoảng 1800 m.

Thiết bị nhóm chức năng NT 2 (Chấm dứt mạng 2)là các thiết bị cấp kênh hoặc mạng thực hiện các chức năng tập trung giao diện người dùng và ghép kênh chúng. Ví dụ: loại thiết bị này bao gồm: tổng đài văn phòng (PBX), chuyển mạch một số giao diện BRI , một bộ định tuyến hoạt động ở chế độ chuyển mạch gói (ví dụ: qua liên kết D ), bộ ghép kênh đơn giản TDM , ghép nhiều kênh tốc độ thấp thành một kênh loại B. Điểm kết nối cho thiết bị loại B. Thiết bị NT 2 đến NT 1 được gọi là điểm tham chiếu Loại T. Sự hiện diện của loại thiết bị này là không bắt buộc, không giống như. NT 1.

Các thiết bị thuộc nhóm chức năng TE1 ( Thiết bị đầu cuối 1)đề cập đến các thiết bị hỗ trợ giao diện người dùng BRI hoặc PRI . Điểm tham khảo S tương ứng với điểm kết nối của thiết bị đầu cuối riêng biệt hỗ trợ một trong các giao diện người dùng ISDN . Thiết bị như vậy có thể là điện thoại kỹ thuật số hoặc máy fax. Vì thiết bị là NT 2 có thể bị thiếu thì điểm tham chiếu S và T được kết hợp và ký hiệu là S/T.

Các thiết bị thuộc nhóm chức năng TE2 ( Thiết bị đầu cuối 2)là những thiết bị không hỗ trợ giao diện BRI hoặc PRI . Thiết bị như vậy có thể là một máy tính, một bộ định tuyến có giao diện nối tiếp không liên quan đến ISDN, chẳng hạn như RS-232C, X.21 hoặc V 0,35. Để kết nối một thiết bị như vậy với mạng ISDN cần thiết để sử dụng bộ chuyển đổi thiết bị đầu cuối ( Bộ chuyển đổi đầu cuối, TA).Đối với máy tính, bộ điều hợp đầu cuối được sản xuất ở dạng bộ điều hợp mạng - dưới dạng thẻ tích hợp.

Giao diện vật lý tại điểm S/T là đường dây 4 dây. Vì cáp giữa thiết bị TE1 hoặc TA và đầu cuối mạng NT 1 hoặc NT 2 thường có độ dài ngắn, sau đó là các nhà phát triển tiêu chuẩn ISDN Chúng tôi quyết định không làm phức tạp thiết bị vì việc tổ chức chế độ song công trên đường dây 4 dây dễ dàng hơn nhiều so với trên đường dây 2 dây. Đối với giao diện BRI Phương pháp lưỡng cực được chọn làm phương pháp mã hóa AMI và đơn vị logic được mã hóa bởi điện thế bằng 0 và số 0 logic bằng các điện thế xen kẽ có cực tính ngược nhau. Đối với giao diện PRI các mã khác được sử dụng, tương tự như đối với giao diện T1 và E1, nghĩa là tương ứng B 8 ZS và HDB 3.

Độ dài giao diện vật lý PRI nằm trong khoảng từ 100 đến 1000 m tùy thuộc vào sơ đồ kết nối thiết bị (Hình 16.5).

Thực tế là với một số lượng nhỏ thiết bị đầu cuối (TE1 hoặc TE2+TA), không được phép sử dụng tổng đài văn phòng địa phương mà được phép kết nối tối đa 8 thiết bị với một thiết bị cùng loại NT 1 (hoặc NT 2 không có khả năng chuyển mạch) theo mạch OR lắp đặt (kết nối giống như các trạm kết nối với cáp đồng trục Ethernet , nhưng chỉ ở phiên bản 4 dây). Khi kết nối một thiết bị TE (thông qua điện trở đầu cuối R , tham số đường khớp) với điểm cuối mạng NT (xem hình 16.5, MỘT) chiều dài cáp có thể đạt tới 1000 m . Khi kết nối nhiều thiết bị với cáp thụ động (xem Hình 16.5, b) chiều dài cáp tối đa giảm xuống còn 100- 200 m . Đúng, nếu các thiết bị này tập trung ở đầu xa của cáp (khoảng cách giữa chúng không vượt quá 25- 50 m ), thì chiều dài cáp có thể tăng lên 500 m (Hình 16.5, c). Và cuối cùng là các thiết bị đa cổng đặc biệt NT 1, cung cấp kết nối hình ngôi sao cho tối đa 8 thiết bị, trong khi chiều dài cáp tăng lên 1000 m (Hình 16.5, G).


Đánh địa chỉ trong mạng ISDN

công nghệ ISDN được phát triển làm nền tảng của mạng viễn thông toàn cầu cho phép kết nối cả thuê bao điện thoại và thuê bao của các mạng toàn cầu khác - máy tính, telex. Vì vậy, khi phát triển sơ đồ đánh địa chỉ nút ISDN Trước tiên, cần phải làm cho sơ đồ này đủ dung lượng để đánh địa chỉ trên toàn thế giới và thứ hai, tương thích với sơ đồ địa chỉ của các mạng khác, để các thuê bao của các mạng này, trong trường hợp kết nối mạng của họ qua mạng ISDN , có thể sử dụng các định dạng địa chỉ quen thuộc. Nhà phát triển ngăn xếp TCP/IP đã đi theo con đường giới thiệu hệ thống địa chỉ của riêng họ, độc lập với hệ thống địa chỉ của các mạng được kết nối và các nhà phát triển công nghệ ISDN đã đi một con đường khác - họ quyết định sử dụng địa chỉ ISDN địa chỉ của các mạng được kết nối.

Mục đích chính ISDN - Truyền tải lưu lượng điện thoại. Vì vậy, làm cơ sở cho địa chỉ ISDN định dạng của gói số điện thoại quốc tế được mô tả trong tiêu chuẩn đã được thực hiện ITU-T E.163. Tuy nhiên, định dạng này đã được mở rộng để hỗ trợ nhiều người đăng ký hơn và chứa các địa chỉ từ các mạng khác, chẳng hạn như X.25. Chuẩn địa chỉ mạng ISDN nhận được số E.164.

Định dạng E.163 cung cấp tối đa 12 chữ số thập phân trong số và định dạng địa chỉ ISDN trong tiêu chuẩn E.164, nó được mở rộng đến 55 chữ số thập phân. Trên mạng ISDN phân biệt Số người đăng kýđịa chỉ của người đăng ký. Số thuê bao tương ứng với điểm T kết nối tất cả các thiết bị của người dùng vào mạng. Ví dụ: toàn bộ PBX văn phòng có thể được xác định bằng một số ISDN. số ISDN bao gồm 15 chữ số thập phân và được chia, giống như số điện thoại theo tiêu chuẩn E.163, thành trường “Mã quốc gia” (từ 1 đến 3 chữ số), trường “Mã vùng” và trường “Số thuê bao”. Địa chỉ ISDN bao gồm số cộng tối đa 40 chữ số của địa chỉ phụ. Địa chỉ con được sử dụng để đánh số các thiết bị đầu cuối phía sau giao diện người dùng, nghĩa là được kết nối với điểm S . Ví dụ doanh nghiệp có tổng đài văn phòng thì có thể ấn định một số, ví dụ 7-095-640-20-00, và để gọi đến thuê bao có địa chỉ con 134 thì thuê bao bên ngoài phải quay số 7-095 -640-20-00 -134.

Khi gọi các thuê bao từ một mạng khác ngoài ISDN , địa chỉ của họ có thể thay thế trực tiếp địa chỉ ISDN . Ví dụ: địa chỉ thuê bao của mạng X.25, sử dụng hệ thống địa chỉ tiêu chuẩn X.121, có thể được đặt hoàn toàn trong trường địa chỉ ISDN , nhưng để chỉ ra rằng đây là địa chỉ X.121, trước nó phải có trường tiền tố trong đó đặt mã tiêu chuẩn địa chỉ, trong trường hợp này là tiêu chuẩn X.121. Thiết bị chuyển mạch mạng ISDN có thể xử lý địa chỉ này một cách chính xác và thiết lập liên lạc với thuê bao mong muốn của mạng X.25 thông qua mạng ISDN , bằng cách chuyển kênh loại B bằng công tắc X.25 hoặc truyền dữ liệu qua kênh loại B D ở chế độ chuyển mạch gói. Tiền tố được mô tả theo tiêu chuẩn ISO7498.

tiêu chuẩn ISO 7498 định nghĩa một định dạng địa chỉ khá phức tạp, với hai trường đầu tiên là cơ sở của sơ đồ địa chỉ. Cánh đồng AFI ( Quyền và định dạng định dạng) xác định giá trị của tất cả các trường địa chỉ khác và định dạng của các trường này. Giá trị trường AFI là một trong 6 loại tên miền phụ của miền địa chỉ toàn cầu:

- Bốn loại miền tương ứng với bốn loại mạng viễn thông công cộng - mạng chuyển mạch gói, mạng telex, mạng và mạng điện thoại công cộng ISDN;

- loại tên miền thứ năm là tên miền địa lý được gán cho mỗi quốc gia (một quốc gia có thể có nhiều tên miền địa lý);

- Loại miền thứ sáu là miền loại tổ chức, bao gồm các tổ chức quốc tế, chẳng hạn như Liên hợp quốc hoặc ATM. Diễn đàn.

Theo sau trường AFI là IDI (Mã định danh tên miền ban đầu) - mã định danh tên miền ban đầu), và đằng sau nó có một trường bổ sungDSP (Phần cụ thể của miền),có thể mang các chữ số bổ sung của số thuê bao nếu độ rộng trường là INI bị thiếu.

Các giá trị sau được xác định AFI.

- Mạng chuyển mạch gói quốc tế có cấu trúc địa chỉ theo tiêu chuẩn X.121 là 36 nếu địa chỉ chỉ được chỉ định bằng chữ số thập phân và 37 nếu địa chỉ bao gồm các giá trị nhị phân tùy ý. Trong trường hợp này trường INI có định dạng gồm 14 chữ số thập phân và trường DSP có thể chứa 24 chữ số khác.

- Mạng lưới quốc tế ISDN với cấu trúc địa chỉ trong tiêu chuẩn E.164 - 44 nếu địa chỉ chỉ được chỉ định bằng chữ số thập phân và 45 nếu địa chỉ bao gồm các giá trị nhị phân tùy ý. Trong trường hợp này trường IDI có định dạng gồm 15 chữ số thập phân và trường DSP có thể chứa 40 chữ số khác.

- Mạng điện thoại quốc tế PSTN với cấu trúc địa chỉ trong tiêu chuẩn E.163 - 42 nếu địa chỉ chỉ được chỉ định bằng chữ số thập phân và 43 nếu địa chỉ bao gồm các giá trị nhị phân tùy ý. Trong trường hợp này trường IDI có định dạng gồm 12 chữ số thập phân và trường DSP có thể chứa 26 chữ số khác.

- Tên miền địa lý quốc tế có cấu trúc địa chỉ theo tiêu chuẩn ISO DCC (Mã quốc gia kỹ thuật số ) - 38 nếu địa chỉ chỉ được chỉ định bằng chữ số thập phân và 39 nếu địa chỉ bao gồm các giá trị nhị phân tùy ý. Trong trường hợp này trường INI định dạng là ba chữ số thập phân (mã quốc gia) và trường DSP có thể chứa 35 chữ số khác.

- Lĩnh vực của các tổ chức quốc tế. Đó là trường một byte IDI chứa mã của tổ chức quốc tế mà định dạng trường phụ thuộc vào DSP.

Đối với bốn miền đầu tiên, địa chỉ của người đăng ký được đặt trực tiếp vào trường IDI . Đối với loại tên miền thứ năm và thứ sáu IDI chỉ chứa mã quốc gia hoặc mã của tổ chức kiểm soát cấu trúc và đánh số của bộ phận DSP.

Một cách khác để gọi thuê bao từ các mạng khác là cho biết địa chỉ ISDN hai địa chỉ: địa chỉ ISDN thiết bị biên, ví dụ như kết nối mạng ISDN với mạng X.25 và địa chỉ nút trong mạng X.25. Các địa chỉ phải được phân tách bằng dấu phân cách đặc biệt. Hai địa chỉ được sử dụng trong hai bước - mạng đầu tiên ISDN thiết lập kết nối quay số với thiết bị biên được gắn vào mạng ISDN , sau đó chuyển phần thứ hai của địa chỉ để thiết bị này kết nối với thuê bao được yêu cầu.

Ngăn xếp giao thức và cấu trúc mạng ISDN

Trên mạng ISDN Có hai ngăn xếp giao thức: ngăn xếp kênh như D và ngăn xếp kênh loại B (Hình 16.6).


Kênh loại D tạo thành một mạng chuyển mạch gói khá truyền thống. Nguyên mẫu của mạng này là công nghệ mạng X.25. Đối với mạng kênh D ba cấp độ giao thức được xác định: giao thức vật lý được xác định bởi tiêu chuẩn TÔI .430/431, giao thức kênh LAP-D được xác định theo tiêu chuẩn Q .921 và ở cấp độ mạng, giao thức có thể được sử dụng Q .931, với sự trợ giúp của cuộc gọi đến thuê bao của dịch vụ chuyển mạch kênh hoặc giao thức X.25 - trong trường hợp này là vào các khung giao thức LAP-D Các gói và chuyển mạch X.25 được nhúng ISDN hoạt động như các công tắc X.25.

Loại mạng kênh D trong mạng ISDN phục vụ như một mạng truyền tải chuyển mạch gói cho cái gọi là hệ thống báo động số 7 ( Hệ Thống Tín Hiệu Số 7, SS 7). hệ thống SS 7 được phát triển cho mục đích giám sát và quản lý nội bộ các thiết bị chuyển mạch mạng điện thoại công cộng. Hệ thống này cũng được sử dụng trực tuyến ISDN. Dịch vụ SS 7 đề cập đến mức độ ứng dụng của mô hình OSI . Các dịch vụ của nó không có sẵn cho người dùng cuối, vì các tin nhắn SS 7 switch mạng chỉ giao tiếp với nhau. Ở Nga, một phiên bản sửa đổi một chút của hệ thống tín hiệu này được sử dụng, được gọi là tín hiệu kênh chung số 7 (OCS 7). Thuật ngữ “kênh chung” có nghĩa là các bản tin báo hiệu được truyền qua một kênh dịch vụ chuyên dụng chung cho tất cả các kênh người dùng và chỉ thông tin người dùng được truyền qua kênh sau và không có thông tin nào khác.

Các kênh loại B tạo thành mạng chuyển mạch kỹ thuật số. Về mặt mô hình OSI trên các kênh loại B trong các thiết bị chuyển mạch mạng ISDN chỉ có giao thức lớp vật lý được xác định - giao thức TÔI .430/431. Việc chuyển kênh loại B xảy ra theo hướng dẫn nhận được qua kênh D . Khi các gói giao thức Q .931 được định tuyến bằng một bộ chuyển mạch, sau đó xảy ra chuyển đổi đồng thời phần tiếp theo của kênh tổng hợp từ thuê bao ban đầu sang thuê bao cuối cùng.

Giao thức LAP-D thuộc về gia đình HDLC , bao gồm giao thức được mô tả trong Chương 7 LLC 2. Giao thức LAP - D sở hữu tất cả các đặc điểm chung của họ này, nhưng cũng có một số đặc thù. Địa chỉ khung LAP-D bao gồm hai byte - một byte xác định mã của dịch vụ mà các gói được nhúng trong khung được gửi đến và byte thứ hai được sử dụng để đánh địa chỉ một trong các thiết bị đầu cuối, nếu người dùng có đầu cuối mạng NT 1 một số thiết bị đầu cuối được kết nối. Thiết bị đầu cuối có thể hỗ trợ các dịch vụ khác nhau - dịch vụ thiết lập kết nối giao thức Q .931, dịch vụ chuyển mạch gói X.25, dịch vụ giám sát mạng, v.v. Giao thức LAP-D cung cấp hai chế độ hoạt động: hướng kết nối (chế độ hoạt động duy nhất của giao thức Công ty TNHH 2) và không thiết lập kết nối. Ví dụ, chế độ sau được sử dụng để quản lý và giám sát mạng.

Giao thức Q .931 mang địa chỉ trong các gói của nó ISDN được gọi là thuê bao, trên cơ sở các thiết bị chuyển mạch được cấu hình để hỗ trợ kênh tổng hợp loại B. Quy trình thiết lập kết nối bằng giao thức Q .931 được minh họa trong hình. 16.7.


Sử dụng dịch vụ ISDN để truyền dữ liệu

Mặc dù có sự khác biệt đáng kể so với các mạng điện thoại tương tự, các mạng ISDN ngày nay chúng được sử dụng chủ yếu giống như các mạng điện thoại analog, nghĩa là giống như các mạng chuyển mạch, nhưng chỉ nhanh hơn: giao diện BRI cho phép thiết lập chế độ trao đổi song công ở tốc độ 128 kbit/s (kết hợp logic của hai kênh loại B) và giao diện PRI - 2,048 Mbit/s. Ngoài ra, chất lượng của các kênh kỹ thuật số cao hơn nhiều so với các kênh analog. Điều này có nghĩa là tỷ lệ khung hình bị biến dạng sẽ thấp hơn nhiều và tốc độ trao đổi dữ liệu hữu ích sẽ cao hơn đáng kể.

Thông thường giao diện BRI được sử dụng trong các thiết bị truyền thông để kết nối các máy tính cá nhân hoặc các mạng cục bộ nhỏ và giao diện PRI - trong các bộ định tuyến được thiết kế cho các mạng cỡ trung bình.

Đối với việc kết nối các mạng máy tính để hỗ trợ các dịch vụ chuyển mạch gói, khả năng của các mạng ISDN không quá lớn.

Trên các kênh loại B, chế độ chuyển mạch gói được hỗ trợ bằng kết nối cố định hoặc quay số tới bộ chuyển mạch mạng X.25. Tức là, các kênh loại B trong mạng ISDN chỉ được chuyển tiếp để truy cập vào mạng X.25 “thực”. Trên thực tế, điều này liên quan đến trường hợp sử dụng đầu tiên của mạng ISDN - chỉ như các mạng chuyển mạch kênh.

Phát triển công nghệ khung phát sóng trên kênh loại B - công nghệ rơle khung - dẫn đến thực tế là các mạng rơle khung đã trở thành một loại mạng độc lập với cơ sở hạ tầng kênh và chuyển mạch riêng.

Những gì còn lại là dịch vụ chuyển mạch gói có sẵn trên liên kết D . Vì sau khi truyền thông tin địa chỉ, kênh D vẫn miễn phí, nó có thể được sử dụng để truyền các gói máy tính X.25, vì giao thức LAP-D cho phép bạn làm điều này. Thông thường mạng ISDN được sử dụng không phải để thay thế cho mạng X.25 mà là một mạng truy cập rộng rãi vào nó, vì ít phổ biến hơn về mặt địa lý và có tính chuyên môn cao (Hình 16.8). Dịch vụ này thường được gọi là “truy cập vào mạng X.25 thông qua loại kênh D " Tốc độ truy cập mạng X.25 theo loại kênh D thường không vượt quá 9600 bps.


Mạng ISDN không được các nhà phát triển mạng dữ liệu coi là phương tiện tốt để tạo đường trục. Nguyên nhân chính là do thiếu dịch vụ chuyển mạch gói tốc độ cao và tốc độ thấp của các kênh cung cấp cho người dùng cuối. Với mục đích kết nối người dùng di động và gia đình, các chi nhánh nhỏ và tạo kênh liên lạc mạng dự phòng ISDN hiện đang được sử dụng rất rộng rãi, tự nhiên ở nơi chúng tồn tại. Các nhà sản xuất thiết bị truyền thông sản xuất nhiều loại sản phẩm để kết nối mạng cục bộ với ISDN - bộ điều hợp đầu cuối, cầu nối từ xa và bộ định tuyến văn phòng chi phí thấp.