Интегрированные сети ISDN и ATM

Эти пакеты следуют от терминала к коммутатору и наоборот. Первый октет (поле протокольный дискриминатор ) дает D-каналу в будущем возможность поддержки нескольких протоколов. Приведенный код соответствует стандартному управляющему запросу пользователя. Третий октет (поле код запроса — call reference value) используется для идентификации запроса вне зависимости от типа коммуникационного канала, где этот запрос может быть реализован. Четвертый байт характеризует назначение пакета (например, Setup — запрос установления канала). Возможные типы сообщений перечислены в таблице 13.2. Длина сообщения зависит от его типа. Стандарт не регламентирует содержания полей, следующих за полем тип сообщения, и они могут использоваться по усмотрению пользователя для расширения функциональных возможностей системы.

Сигнальная система ISDN позволяет пользователю уже на фазе формирования канала с помощью запроса setup сформулировать требования к каналу, задав значение BC (Bearer Capability), а также HLC (High Layer Compatibility) и LLC (Low Layer Compatibility), характеризуя необходимый вид услуг. При этом проверяется совместимость запрашиваемых скоростей и имеющихся в распоряжении возможностей. HLC определяет тип сервиса или оборудования (телефон, факс группы 3 или 4, видеотекст), а LLC — быстродействие терминала пользователя, механизм адаптации к скорости передачи данных, контроль четности, синхронный/асинхронный интерфейс и т.д. BC может принимать значения (например, "BC=speech") ( таблица 13.2.1.):

Таблица 13.2.1.

BC=	speech	Означает, что используется обычная для этого вида услуг маршрутизация — может быть задействовано не более двух спутников, (G.711)
	3.1khz audio	Не должно использоваться эхо-подавление и dcme — (Digital Circuit Multiplication Equipment — оборудование уплотнения), необходим /a-адаптер
	7 khz	Высококачественная телефония (рекомендации CCITT G.722/G.725), требует 64 Кбит/с
	64kbit/s unrestricted	Скоростной информационный обмен

Услуги типа speech или 3.1khz audio возможны и через общественную коммутируемую телефонную сеть (PSTN), остальные из числа перечисленных услуг требуют 64-килобитного цифрового канала. Помимо названных услуг, существуют и другие, например видеотелефония, видеоконференции и пр., список этот постоянно расширяется. При реализации 7КГц-телефонии должны быть выполнены следующие требования:

• должно использоваться терминальное оборудование, рассчитанное для работы с 3,1 КГц, и обычные сетевые телефонные каналы;
• время реализации вызова должно быть приемлемо малым;
• система должна выдавать сообщение в случае, если в результате диалога реализуется 3,1 КГц вместо 7.

Вызываемый партнер получает setup-сообщение через широковещательное обращение. Все терминалы, соединенные с NT1, могут анализировать setup-сообщение с тем, чтобы определить, соответствуют ли они вызывающей стороне. Соответствие определяется по возможностям канала и по совместимости информационных элементов нижнего уровня. Если терминал соответствует требованиям запроса, он посылает сети сообщение alerting (оповещение). В то же время, если необходимо, терминал должен сформировать локальный сигнал вызова (например, звонок). После получения всей необходимой информации сеть выдает сообщение "call proceeding", которое указывает на то, что начата установка связи с объектом вызова. Когда терминал обнаружил, что на запрос получен отклик, он переадресует connect-сообщение сети. Сеть регистрирует запрос и выдает команду терминалу соединиться с соответствующим B-каналом, послав пакет connect acknowledge, содержащий код B-канала. В любой момент времени к В-каналу может иметь доступ только один терминал. Пользователь может отменить запрос в любое время, послав три сообщения: disconnect, release и release complete.

Существует два механизма обращения к заданному терминалу. Первый использует вспомогательную службу DDI (Direct Dialing-In), которая в случае реализации обычного доступа к ISDN называется MSN (Multiple Subscriber Number). В DDI и MSN номер сети применяется для целей маршрутизации в пределах локальной сети пользователя. Каждому терминалу в сети должен быть присвоен уникальный MSN-номер. Именно этот номер используется для идентификации при setup.процедуре.

Второй механизм адресации к заданному терминалу базируется на субадресации. В этом варианте дополнительная адресная информация передается от источника запроса к адресату. Этот адрес не является частью ISDN -номера, который применяется для целей маршрутизации. Этот адрес может быть применен для обращения к некоторому процессу внутри терминала (не следует забывать, терминалом может быть ЭВМ) или к приложениям. Каждый терминал, подсоединенный к пассивной шине, нуждается в присвоении ему субадреса.

Принципиальное различие между DDI/MSN- и SUB-методами адресации заключается в том, что для DDI/MSN адрес является частью ISDN -номера, в то время как для SUB это не так.

В случае функциональной сигнальной процедуры терминал должен знать все о вспомогательном виде услуг и хранить всю необходимую информацию о них. Функциональный протокол использует информационные элементы facility. В таблице 13.3 приведен перечень дополнительных услуг, предоставляемых ISDN и поддерживаемых функциональным протоколом.

Таблица 13.3. Дополнительные услуги сети ISDN

• определение вызывающего номера (более эффективный аналог АОН);
• ограничение (запрет) по вызывающим номерам;
• ожидание вызова;
• прямой набор номера;
• субадресация;
• переносимость терминала;
• телефонные конференции;
• безусловная переадресация вызовов;
• переадресация, если номер занят;
• переадресация вызова при отсутствии ответа;
• групповые номера (по одному и тому же номеру к серверу могут дозваниваться несколько модемов).

Реально это лишь ядро списка, разные сети могут предоставлять и многие другие услуги.

При установлении телефонного канала используется сообщение TUP (Telephony User Part). В ISDN определены также сообщения ISUP (Integrated Services User Part), которые должны стать основой всех будущих разработок. Примерами ISUP могут служить следующие сообщения ( таблица 13.3.1.).

В ISDN используются базовая ( B-канал, 64 Кбит/с) и первичная (1,544/2,048 Мбит/с) скорости передачи информации. Сигнальный D-канал формируется на основе 24-го временного домена (timeslot) в случае 1,544 Мбит/с и 16-го для 2,048 Мбит/с. Различие между базовой и первичной скоростями обмена заключается в следующем.

Для первичной скорости интерфейс многоточечного обмена в локальной сети пользователя не предусматривается; связь устанавливается между сетью и одним из PABX (Public Automatic Branch eXchange) или другим терминалом.

В случае первичной скорости отсутствуют какие-либо средства для деактивации связи с целью экономии энергии. Для пользователя желательно иметь доступ как к базовым, так и первичным каналам.

Для базовой скорости передачи работает сигнальная цифровая система доступа DASS (Digital Access Signaling System). Формат кадра при этом имеет вид (DASS2/DPNSS — Digital Private Network Signaling System):

Рис. 13.13. DASS2/DPNSS-кадр уровня 2

Этот формат не отличается от общепринятого для уровня 2 ISDN, за исключением числа байт управления (см. рис. 13.13 и 13.14), что допускается регламентирующими документами. Использование местной ISDN -АТС открывает дополнительные возможности. Помимо высококачественной локальной связи, появляются коллективные (групповые) номера, что снимает ограничение на число пользователей, подключенных к узлу через обычные аналоговые модемы. Все пользовательские модемы дозваниваются по одному и тому же номеру, а коммутатор выполняет функцию пакетного мультиплексора. Емкость таких АТС легко наращивается, отдельные АТС могут объединяться друг с другом.

Доступ к программам обработки пакетов возможен через B- или D-каналы. В зависимости от вида приложения доступ через D-канал имеет определенные преимущества. D-канал, в отличие от B-канала, принципиально не может быть заблокирован. Возможна работа одновременно с 8-ю терминалами, подключенными к пассивной ISDN -шине. Кроме того, работа с D-каналом оставляет B-канал свободным для задач, которые не могут быть решены через D из-за его малого быстродействия (16 Кбит/с). (А согласно рекомендациям LAPD быстродействие D-канала не может быть увеличено.) К недостаткам использования D-канала можно отнести возможное увеличение задержек из-за низкого быстродействия.

Дальнейшим развитием идеологии ISDN явились сети АТМ (широкополосное ISDN ). При разработке этого стандарта пришлось делать нелегкий выбор между гибкостью передачи голоса, которая требует коротких пакетов, и эффективностью передачи данных, где нужно низкое значение отношения длин заголовка и поля данных. Выбор был сделан в пользу первого варианта, так как тогда АТМ предназначался в основном для транспортировки телефонных переговоров.