Лекции по Сетям связи и системам коммутации   

11. Тенденции развития телекоммуникационных сетей

11.1. Цифровая сеть с интеграцией обслуживания (ЦСИО)

ЦСИО (ISDNIntegrated Services Digital Network) – цифровая сеть для передачи данных с различными скоростями в едином физическом канале, которая поддерживает множество служб телекоммуникационных сетей.

Телекоммуникационная служба совокупность аппаратно-программных средств, а также поддерживающих ее средств технической эксплуатации (ТЭ) и административного управления, обеспечивающая предоставление услуг пользователям. Состав существующих и перспективных служб и услуг телекоммуникационных сетей представлен в таблице 11.1.

Цифровая сеть интегрального обслуживания (ЦСИО) – это цифровая сеть с цифровыми абонентскими линиями и цифровыми оконечными устройствами разнообразного назначения. В такой сети по одной и той же абонентской линии и по одному и тому же соединению может быть передана речевая, текстовая информация, данные, изображения.

Особенности ЦСИО:

- передача информации между абонентскими терминалами в цифровой форме;

- обеспечение доступа к большому числу речевых и неречевых служб;

- подключение разнообразных терминалов с помощью многоцелевых стандартных интерфейсов «пользователь - сеть»;

- обеспечение централизованного способа организации сигнализации с высокой скоростью и верностью;

- обеспечение любого вида коммутации.

Функциональная схема организации доступа абонентов ЦСИО к ЦСК (рисунке 11.1) состоит из функциональных блоков размещаемых у абонентов и на ЦСК.

Рисунок 11.1– Функциональная схема организации доступа абонентов ЦСИО к ЦСК

Физические устройства, образующие интерфейс между линией и пользователем, располагаются в непосредственной близости от терминалов и называются сетевыми окончаниями (NT).

В узкополосной ЦСИО (У-ЦСИО) в интерфейсе «пользователь-сеть» специфицировано два типа основных цифровых каналов В и Н, предназначенных для передачи самых разных информационных потоков пользователя, и канал D, используемый, в основном, для передачи сиггнальной информации.

Каналы типов В и Н используются при создании трактов по способу коммутации каналов.

Сигнальный канал служит для обеспечения «диалога» между устройством пользователя и сетью. В некоторых случаях сигнальный канал можно использовать для передачи в нем пакетов данных пользователя. Передача информации сигнализации и пакетов данных пользователей осуществляется в виде блоков, при этом приоритет имеют блоки сигнальной информации.

В зависимости от вида абонентского окончания в канале типа D данные могут передаваться со скоростью цифрового потока в 16 или 64 кбит/с.

Если по каналу типа В могут передаваться потоки речевой информации или данных с максимальной скоростью 64 кбит/с, то по каналу типа Н – потоки от высокоскоростных факсимильных аппаратов, установок видеосвсязи, высокоскоростной передачи данных, высококачественного звукового вещания.

-    канал В – для передачи информации со скоростью 64 кбит/с;

-    канал D – для передачи сигнальной информации со скоростью 16 кбит/с;

-    канал Н0 – 384 кбит/с
-    канал Н111536 кбит/с
-    канал Н121920 кбит/с

Для увеличения скорости передачи

 

Основным для большинства абонентов является базовый доступ (BRA – Basic Rate Access) со скоростью 2В+D = 144 кбит/с, но фактически скорость 192 кбит/с, так как передается дополнительная информация по синхронизации и управлению сетью. Первичный доступ (PRA – Primary Rate Access) используется для систем с повышенной нагрузкой со скоростью 30В+D (локально-вычислительные сети, УПАТС).

Виды сервиса в ЦСИО. Услуги ЦСИО делят на две группы: основные и дополнительные. К основным услугам относятся услуги переноса (доставки) информации и услуги предоставления видов связи. Под услугой переноса информации понимают доставку цифровых потоков от одного интерфейса «пользователь-сеть» до другого. В предоставлении вида связи участвуют как средства сети, так и терминальное оборудование пользователя. Услуга предоставления вида связи (например, диалог двух пользователей с помощью речевых установок – телефонных аппаратов) должна обеспечивать возможность обмена информацией между пользователями. Услуги переноса информации, как правило, сопровождают услуги предоставления видов связи. Однако, пользователь может запросить услугу переноса – соединение с нужными ему характеристиками для передачи данных, не указывая вид связи.

Основные услуги подразделяются на 2 типа:

1) Интерактивные – обеспечивают возможность обмена информацией, подразделяются на:

·     диалоговые – обеспечивают возможность обмениваться информацией в акустической или в визуальной форме;

·     сервис типа «поиск» – позволяет пользователям осуществлять поиск информации в информационных центрах;

в) сервис типа «передача с хранением» – позволяет пользователям обмениваться информацией с помощью электронного почтового ящика.

2) Распределительные(трансляционного типа):

а) широковещательные – центральный источник информации передает непрерывный поток информации неограниченному числу пользователей подключенных к сети, отдельный пользователь не может влиять на начало передачи информации и порядок предоставления;

б) с индивидуальным управлением – информация передается в виде повторяющихся кадров, пользователь может управлять процессом передачи информации.

Дополнительные услуги предоставляются в сочетании с какой-либо из основных и ориентированы на расширение удобств пользования услугами:

·     удержание соединения - позволяет пользователю прервать разговорную фазу без разрушения соединения для наведения справки и восстановить ее впоследствии. Два соединения, удерживаемое и справочное, абсолютно независимы, благодаря этому обеспечивается конфиденциальность связи;

·     переадресация вызова при занятости вызываемого абонентапозволяет пользователю переадресовать все входящие вызовы от некоторых служб на другой номер сети;

·     безусловная переадресация вызова – позволяет пользователю переадресовать все входящие вызовы на другой номер сети;

·     конференц- связь с расширением – позволяет пользователю участвовать в многостороннем соединении и управлять этим соединением. Инициатор может набрать номера нескольких абонентов и организовать оперативное совещание. Инициатор услуги может выборочно отключать любого из корреспондентов. Участники могут также отключаться по собственной инициативе. Современные комплекты конференц-связи предусматривают возможность одновременного соединения до 64 абонентов;

·     прямой набор номера – предоставляет пользователю возможность прямого вызова через ЦСИО общего пользования к абоненту ведомственной ЦСИО с применением системы нумерации ЦСИО общего пользования;

·     определение номера вызывающего абонента – обеспечивает вызываемой стороне идентификацию номера вызывающего абонента;

·     запрет идентификации номера вызывающего абонента – услуга обеспечивает вызывающему пользователю возможность предотвратить индикацию номера своей линии на дисплее терминала вызываемого пользователя;

·     портативность терминала – позволяет пользователю переключить терминал из одной розетки в другую в пределах своего абонентского пункта (базового доступа) в течение активного состояния соединения. Эта услуга позволяет также пользователю передавать вызов с одного терминала на другой в пределах одного абонентского пункта в течение активного состояния соединения.

Таблица 11.1 – Существующие и перспективные службы и услуги телекоммуникационных сетей [6]

Название службы

Услуги

Используемые телекоммуникационные сети

Телефонной связи, в том числе с подвижными объектами

Установка телефонного аппарата

ТФОП, сеть подвижной связи, ЦСИО общего пользования, ведомственная телефонная сеть, ведомственная ЦСИО

Местный телефонный разговор

Междугородный телефонный разговор

Международный телефонный разговор

Телефонный разговор абонента сети подвижной связи

Разговор или передача данных через ЦСИО

Дополнительные услуги

Телеграфная, телекс, АТ, объединенная служба АТ/телекс

Телеграммы

Телеграфная сеть, сеть телекс, сеть АТ, объединенная сеть АТ/телекс

Переговоры по АТ, телексу

Дополнительные услуги

Передача данных с коммутацией пакетов по телефонным сетям, передача данных по ЦСИО, передача данных по арендованным каналам

Соединение в сети данных

Сеть передачи данных с коммутацией пакетов, ТФОП, ведомственные сети, ЦСИО, некоммутируемая сеть

Соединение для передачи данных по ТФОП

Соединение для передачи данных по ЦСИО

Сдача каналов в аренду для передачи данных

Дополнительные услуги

Телематические

Телефакс-3

ТФОП, ведомственные сети, Сеть передачи данных с коммутацией пакетов, ЦСИО, видеотекстные центры, узлы обработки сообщений

Телефакс-4

Смешанный режим

Бюрофакс

Телетекст

Видеотекст

Обработка сообщений

Передачи газет

Передача газетной полосы

Некоммутируемая сеть передачи газет

Передача цветных изображений

Телеконференций

Телеконференции аудиографические и видеографические

ЦСИО, сети диспетчерских служб

Мультимедиа

Мультимедиа (звук, текст, подвижные и неподвижные изображения)

Широкополосная ЦСИО

Вещательные проводного звукового вещания, распределения программ ТВ, кабельного ТВ

Установка однопрограммной радиоточки

Некоммутируемая сеть проводного звукового вещания, сеть распределения программ звукового вещания, широкополосная ЦСИО, сеть распространения программ ТВ, сеть кабельного ТВ

Установка многопрограммной радиоточки

Передача сигналов звукового вещания

Передача сигналов ТВ

Передача сигналов кабельного ТВ

Дополнительные услуги

Скорость основного интерфейса «пользователь - сеть» в У-ЦСИО – 2В+D. Этот относительно невысокая скорость, которая ограничивает возможности развития служб, требующих более высоких скоростей передач от десятков до сотен Мбит/с. Такие скорости необходимы при передаче подвижных изображений, цветных изображений, проведение видеоконференций, кабельного телевидения.

В начале 80-х годов ХХ века в ряде мировых исследоватьских центрах (CNET, Франция, Bell Labs, США) начались работы по созданию сетей нового типа – широкополосных цифровых сетей с интеграцией обслуживания Ш-ЦСИО (B-ISDN – Broadband Integrated Services Digital Network). Концепция Ш-ЦСИО предполагает, что оператор предоставляет пользователю весь возможный набор узкополосных и широкополосных услуг в рамках одной сети на базе единого метода коммутации. Одной из основных проблем, с которой столкнулись разработчики концепции Ш-ЦСИО, была проблема выбора единого метода доставки информации и коммутации. В качестве такого метода был предложен метод асинхронной доставки, основанный на технологии ATM (Asynchronous Transfer Mode).

Технология ATM представляет собой разновидность метода коммутации пакетов и рассматривается как набор протоколов для применений, ориентированных на соединение с гарантированным качеством обслуживания, означающим выделение необходимой полосы пропускания и обеспечения минимальных задержек [24].

Основные свойства метода ATM:

1)  исходное сообщение после представления в цифровой форме и перед передачей в сеть связи разделяется на протокольные блоки (кадры) фиксированной длины 48 байт;

2)  каждый кадр дополняется служебной частью – заголовком (содержит адресную часть, элементы защиты от ошибок и др. служебную информацию), размером 5 байт, образуя ячейку ATM длиной 53 байта;

3)  последовательность ячеек ATM передается через виртуальные соединения в коммутаторах ATM;

4)  процедуры управления потоками и контроля ошибок перенесены в верхние уровни модели ВОС;

5)  на приемной стороне ячейки ATM освобождаются от заголовков и собираются в единую последовательность, из которой затем формируется исходное сообщение.

Сети Ш-ЦСИО, построенные на базе технологии ATM обеспечивают следующие возможности:

- доставку всех видов информации (речь, данные, музыку, подвижные и неподвижные черно-белые и цветные изображения, мультимедиа) с высоким качеством обслуживания;

-       поддержку интерактивных (диалоговых) служб и служб распределения информации;

-       статистическое распределение сетевых ресурсов в соответствии с требованиями пользователей (гарантированная полоса пропускания).



*****

© 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.