Файл: Протоколы сети доступа - Гольдштейн.pdf

Рис. 1.21. SDL-диаграмма процесса SUBL1C

стоянии возможен ответ оператора, приводящий к замыканию шлейфа абонентской линии районной АТС и переходу в разговорное состояние S2.3. Возможно поступление следующей вызывной посылки, в связи с чем сбрасывается таймер Т 1=10 с и осуществляется возврат в состояние S2.1. Еще одно возможное событие в состоянии S2.2 — срабатывание таймера 10 с. Это воспринимается как прекращение вызова до ответа, в результате чего вызов оператора прекращается, а процесс возвращается в исходное состояние.

Наконец, в разговорном состоянии ожидается сообщение об отбое вызываемого абонента (или оператора), после приема кото-

40 Глава 1_______________________________________

рого размыкается шлейф и восстанавливается исходное состояние

процесса.

Очевидным недостатком рассмотренного процесса SUBLIC является невозможность прямого набора номера абонента малой АТС при входящем вызове от сети общего пользования. Такой вызов может быть обслужен только с помощью оператора (по очевидным причинам здесь не рассматриваются кустарные методы реализации «дозвона»). Это обстоятельство существенно ограничивает область применения малых АТС.

Ситуация меняется только при подключении малой АТС к АТС сети общего пользования по межстанционным соединительным линиям, что немедленно переводит ее в группу «б» согласно приведенной в начале главы классификации. Возможные варианты включения по межстанционным соединительным линиям рассмотрены в томе 1 «Сигнализация в сетях связи». Для такого включения требуются дорогостоящие программные и аппаратные модули поддержки межстанционной сигнализации и АОН, что для АТС небольшой емкости часто оказывается неприемлемым.

Экономически эффективным решением проблемы может оказаться применение специального сигнального конвертора «2х3», рассмотренного в главе 11 первого тома. Такое решение, тем не менее, следует считать компромиссным; прогрессивным его можно назвать, разве лишь определив прогресс по законам Мэрфи «не как замену неправильной теории на правильную, а как замену неправильной теории на неправильную же, но уточненную». Действительно прогрессивным решением является использование протокола DSS-1, описываемого в главах 3 и 4 данной книги, если, разумеется, этот протокол поддерживается районной АТС.

Глава 2 ЦИФРОВЫЕ

АБОНЕНТСКИЕ ЛИНИИ

-------------------------------------------------------------

Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчет, и уже, в конце концов, исполнение венчает мысль.

К.Э. Циолковский

2.1. АБОНЕНТСКИЕ ЛИНИИ ISDN

Хотя передача цифровой информации по существующим аналоговым абонентским линиям начала применяться уже давно, например, при факсимильной связи, возможности передающей среды использовались далеко не полностью. Факсимильное сообщение передавалось на частотах разговорного канала, а скорость передачи, в лучшем случае, составляла 28.8 Кбит/с, причем для большинства абонентских линий были доступны только 9.6 Кбит/с.

Цифровая абонентская линия может обеспечить гораздо большие скорости передачи почти по всем медным парам и с меньшей, чем при связи в полосе тональных частот, стоимостью. Имеются и некоторые другие преимущества цифровых линий перед аналоговыми: легкость мультиплексирования нескольких разговорных каналов по принципу временного уплотнения, простота кодирования, новые возможности абонентской сигнализации, использование современной элементной базы и т.п. Справедливости ради следует отметить и некоторые недостатки цифровой передачи: неизбежные искажения при преобразовании исходных речевых сигналов в цифровой формат, более жесткие требования к полосе пропускания, проблемы с эхом из-за увеличения задержек и др.

Основная ориентация цифровых абонентских линий ISDN — базовый доступ по двум В-каналам, каждый на скорости 64 Кбит/с, и одному D-каналу на скорости 16 Кбит/с.

Сам термин ISDN (Integrated Services Digital Network) возник в 70-х

годах в Bell Telephone Laboratories и впервые был упомянут в списке терминов Оранжевой книги МККТТ. В следующих цветных книгах МККТТ, а затем ITU-T опубликованы рекомендации серии I, структура которых представлена на рис. 2.1. Рекомендации описывают концепцию, сетевые и пользовательские аспекты,

интерфейсы и услуги ISDN. Основная работа по стандартизации ISDN выполнена Исследовательской комиссией 18 МККТТ, вопросы сигнализации и коммутации ISDN разрабатывались Исследовательской комиссией 11, а аспекты передачи данных ISDN в свете общей проблематики сетей передачи данных рассматривались Исследовательской комиссией 7.

Рис. 2.1. Структура рекомендаций ITU-T серии I

На русском языке наиболее удачным эквивалентом термина ISDN, по мнению автора, является аббревиатура ЦСИО (цифровая сеть интегрального обслуживания), хотя в литературе можно встретить термины «цифровая сеть с интеграцией услуг», «цифровая сеть с интеграцией служб (ЦСИС)» и др.

Разработка ISDN продолжалась так долго, что распространились другие расшифровки аббревиатуры ISDN: «It Still Does Nothing» (она до сих пор ничего не делает), «I Still Don't know» (я все еще не знаю, что это) или «I Still Don't Need it» (мне это пока ненужно).

Именно в области ISDN особенно заметно, что жаргон специалистов слабо поддается логике и едва понятен всем остальным. ITU-T произвольно определил следующие функциональные группы абонентских устройств ISDN (рис. 2.2):

ТЕ1 — терминал ISDN, ТЕ2 — несовместимый с ISDN терминал,

ТА — терминальный адаптер для подключения несовместимых с ISDN терминалов, NT1 — сетевое окончание уровня 1, NT2 — сетевое окончание уровней 2,3.

Рис. 2.2. Абонентское оборудование и интерфейсы ISDN

Терминалы ТЕ-1 полностью совместимы со стандартами ISDN и подключаются к этой сети через четырехпроводный интерфейс, в котором по принципу временного разделения организованы 3 канала, обозначаемые как В, В, D (или 2B+D). В-каналы имеют пропускную способность 64 Кбит/с, а пропускная способность D-канала составляет 16 Кбит/с. Такой интерфейс называется базовым (BRI — basic rate interface). ISDN предусматривает подключение к одному интерфейсу 2B+D до 8 терминалов ТЕ1.

Терминалы Т Е-2 несовместимы с ISDN и требуют наличия устройства сопряжения, известного как терминальный адаптер ТА (terminal adapter). ТА преобразует сигналы других стандартов, например, RS-422, EIA-232 или УЗ 5 в стандарт ISDN. Необходимость интеграции этого оборудования с физическими интерфейсами серии V или EIA обусловлена экономическими соображениями, поскольку многие компании вложили достаточно много денег в телекоммуникационное оборудование других, отличных от ISDN стандартов. Имеются ТА для подключения 25-контактных разъемов интерфейсов RS-232C, 34-контактных разъемов широкополосных модемов V.35,15-контактных разъемов интерфейсов сетей передачи данных Х.20, Х.21, Х.22, интерфейсов RS-449, RS-410 и т.д. Оборудование ТА может устанавливаться не только на правах внешнего модема, но и в качестве встраиваемого в ТЕ2 слота. Такие сло-

44 Глава 2

ты для IBM-совместимых персональных компьютеров сегодня свободно продаются по весьма умеренным ценам.

Имеются две категории сетевых окончаний: NT1 и NT2. Функциональный блок NT1 включает в себя основные функции сетевого окончания и обычно представляет собой настенную коробку, устанавливаемую оператором сети общего пользования. В функции NT1 входят подача питания к абонентской установке, обеспечение технического обслуживания линии и контроля рабочих характеристик, синхронизация, мультиплексирование на первом (физическом) уровне модели взаимодействия открытых систем и разрешение конфликтов доступа.

Функциональный блок NT2 выполняет функции обработки протоколов уровней 2 и 3, мультиплексирования, коммутации и концентрации, а также функции технического обслуживания и некоторые функции уровня 1. В качестве функционального блока NT2 могут выступать УАТС, локальная сеть или терминальный адаптер. Функции NT1 и NT2 могут объединяться в едином физическом оборудовании, обозначаемом просто NT

На встречной стороне цифровой абонентской линии в АТС устанавливаются линейное окончание LT и станционное окончание ЕТ, которые не рассматриваются в данной главе, но являются весьма важными элементами цифровой АТС.

В следующем параграфе будет продолжено рассмотрение типовой конфигурации (рис. 2.2). На базе приведенного только что краткого описания функциональных блоков будут рассмотрены интерфейсы в опорных точках R, S, Т, U.

2.2. ИНТЕРФЕЙСЫ В ОПОРНЫХ ТОЧКАХ Представленная на рис. 2.2 функциональная модель цифровой

абонентской линии ISDN содержит 4 опорные точки, обозначаемые латинскими буквами R, S, Т, U.

Интерфейс в точке R связывает несовместимое с ISDN оборудование ТЕ2 с терминальным адаптером ТА. В этой точке могут функционировать синхронные и асинхронные интерфейсы, определенные, в частности, рекомендациями ITU-T серий V и X.

Интерфейс в точке S, известный как интерфейс «пользователь— сеть», соединяет ISDN-совместимое терминальное оборудование с сетевым окончанием. Этот интерфейс стандартизован по трем уровням:

уровень 1 (рекомендация 1.430), уровень 2 (рекомендация Q.921), уровень 3 (рекомендация Q.931).

Стандартизация S-интерфейса имеет первостепенное значение, так как именно здесь требуется совместимость терминалов и определенная независимость от изготовителя. Для уровня 1 стандартизируются следующие атрибуты интерфейса: электрические, функциональные, механические и процедурные. Электрические атрибуты описывают уровни, напряжения, емкость, временные параметры электрических сигналов и др. Функциональные атрибуты описывают функции, выполнение которых должен обеспечивать физический интерфейс, такие как управление, синхронизация, передача данных. Механические атрибуты описывают размеры разъемов, количество и типы проводов для интерфейса. Процедурные атрибуты описывают, что должен выполнять интерфейс, и последовательность событий, связанную с передачей сигналов через интерфейс.

В рамках уровня 1, в частности, специфицирован разъем на базе стандарта ISO 8877. В основном этот разъем совпадает с телефонным разъемом, принятым в Северной Америке (рис. 2.3), где более популярным является обозначение RJ45. В Европе эти разъемы были распространены несколько меньше; например, в Германии использовался собственный, нестандартный разъем.

Рис. 2.3. Разъем для S-интерфейса по ISO 8877

46 Глава 2

Таблица 2.1. Назначение контактов S-интерфейса

Шинная конфигурация базового S-интерфейса согласно стандарту 1.430 имеет одно сетевое окончание, два нагрузочных сопротивления (одно в сетевом окончании, другое — на конце шины) и предусматривает возможность подключения к шине некоторого числа оконечных устройств. Как уже отмечалось в параграфе 2.1, к короткой шине можно подключить до 8 терминалов и/ или терминальных адаптеров.

Через интерфейс в точке S, когда он полностью активизирован, происходит непрерывная передача битов в обоих направлениях между NT и ТЕ со скоростью 192 Кбит/с. Эти 192 Кбит/с составляют два В-канала по 64 Кбит/с, один D-канал 16 Кбит/с и ресурс 48 Кбит/с для синхронизации циклов и техобслуживания в пределах уровня 1. Структура цикла в точках S и Т приведена на рис. 2.4.

Структура меняется в зависимости от направления передачи между NT и ТЕ, но идентична для конфигурации «точка—точка» и для многоточечной конфигурации. Циклы имеют длину 48 битов и передаются из ТЕ и NT каждые 250 мкс. Первый бит цикла, передаваемого к NT, задерживается на два битовых периода по отношению к первому биту цикла, принимаемого от NT.

Цикл длительностью 250 мкс обеспечивает скорость 4000 циклов в секунду (1 секунда/О.00025 = 4000) и скорость передачи 192 Кбит/с (4000*48 = 192000). Однако в каждом цикле имеются 12 служебных битов, поэтому скорость передачи данных пользователя составляет 144 Кбит/с (4000*[48 - 12] = 144000).