Коммутаторы с разделением времени
Пусть у нас есть n линий, которые нам надо коммутировать. Эти линии сканируют последовательно одна за другой в течение определенного временного слота. Образуется кадр из n ячеек по k битов в каждой. Например, в стандарте Е1 каждая ячейка содержит по 8 бит, кадр – 32 ячейки, а всего за секунду проходит 8000 кадров.
Рисунок 2-54. Коммутатор с разделением времени
Затем кадр попадает в коммутатор ячеек. Коммутатор ячеек переставляет ячейки в соответствии с таблицей коммутации. Обработка кадра происходит следующим образом. Входной кадр записывается в память в том порядке, как ячейки считывались с линий. Затем ячейка считываются из памяти в порядке, задаваемом таблицей коммутации.
Цифровые сети с интегрированным сервисом ( ISDN сети).
Цифровые сети с интегрированным сервисом (ISDN)
принято решение о создании новой полностью цифровой телекоммуникационной сети, которой дали название «Цифровая сеть с интегрированным сервисом» (ISDN - Integrated Service Digital Network). ISDN задумывалась как всемирная телекоммуникационная сеть, которая должна была заменить телефонные сети. С точки зрения приложений, ISDN должна была поддерживать передачу голоса, звука, изображения и данных. ISDN-телефон по замыслу проекта должен был обеспечивать самый разнообразный сервис: программируемые функции, показ номера телефона, от которого поступил звонок, имя звонящего, умение работать с компьютером - выдать запрос к базе данных и высветить на экране ответ, переадресовать звонки, удаленный доступ к своему телефону, автоматические звонки в скорую помощь, полицию, пожарную службу в случае опасности и т.д. Эта технология должна обеспечивать подключение прямо в сеть, без использования модемов, цифровые приборы и оборудование. Проект ISDN постоянно находится в развитии. Он оказывает огромное влияние как на операторов связи, так и на производителей оборудования. В рамках проекта ISDN значительные усилия сосредоточены на стандартизации интерфейсов разных уровней. Несмотря на то что ISDN еще не достиг того же уровня распространения, как обычный телефон, уже появилось второе поколение этого проекта. Первое поколение называют narrowband ISDN – узкополосный, или низкоскоростной ISDN (N-ISDN). Он поддерживает аналоговые и цифровые каналы с пропускной способностью 64 Кбит/сек. и основан на коммутации каналов. Одним из важных технических новшеств N-ISDN стал метод передачи Frame Relay. Второе поколение ISDN, называемое broadband ISDN, – широкополосный, или высокоскоростной ISDN, поддерживает высокую скорость передачи данных (сотни Мбит/сек.) и функционирует на основе коммутации пакетов. Одним из основных технических новшеств B-ISDN стал асинхронный метод передачи (АТМ).
|
|
|
Принципы ISDN
|
|
|
Принципы ISDN были определены МСС (бывшей МКТТ) и опубликованы в рекомендации I.120 в 1993 году. Они приведены ниже:
1. Поддержка голосовых и неголосовых приложений с использованием определенного набора стандартизированных средств. Этот принцип определяет цели ISDN и средства их достижения. ISDN поддерживает разнообразные сервисы, как голосовую связь (телефон), так и неголосовую (обмен данными в цифровой форме). Эти сервисы предоставляются в строгом соответствии со стандартами МСС, которые определяют интерфейсы и виды передачи данных.
2. Поддержка как коммутируемых, так и некоммутируемых приложений. ISDN использует коммутацию каналов и коммутацию пакетов. Также ISDN поддерживает некоммутируемые приложения, использующие выделенные линии.
3. Основа на соединениях 64 Кбит/сек. ISDN-соединения, основанные как на коммутируемых каналах, так и на коммутации пакетов, должны обеспечивать скорость передачи в 64 Кбит/сек. Это один из основных конструктивных элементов ISDN. Эта скорость была выбрана потому, что она была стандартной для передачи голоса в оцифрованной форме и поддерживалась интегрированными цифровыми сетями (Integrated Digital Network – IDN). Однако очень скоро оказалось, что этой скорости недостаточно. Второе поколение ISDN – B-ISDN обеспечивает большую гибкость.
|
|
|
4. Интеллектуальные сети. ISDN должна поддерживать сервис высокого уровня: например, выполнять переадресацию звонков, автоматически определять разные виды терминалов.
5. Уровневая архитектура. Протоколы доступа в ISDN-сеть должны иметь уровневую архитектуру, соответствующую OSI-модели. Этим обеспечивается целый ряд преимуществ:
· Для OSI-приложений уже создано много стандартов. Пример - HDLC, уровень 3 в стандарте Х.25 для доступа к сервису с коммутацией пакетов в ISDN.
· Новые ISDN-стандарты могут быть основаны на уже существующих стандартах, тем самым сокращается стоимость их реализации.
· Стандарты разных уровней можно независимо развивать и реализовывать.
6. Разнообразие конфигураций. Реализация ISDN предполагает разнообразные физические конфигурации. Это обеспечивает приспособляемость ISDN к различиям в государственной политике, уровням технологий, имеющемуся оборудованию.
Архитектура сетей N-ISDN
Основой ISDN-архитектуры является концепция битового потока в цифровом тракте или просто цифрового тракта между пользователем и транспортной средой, через которую поток битов передается. При этом не важно, как был сформирован этот поток битов - телефоном, факс-машиной, компьютером и т.п. Важно, что биты можно передавать по тракту в обоих направлениях. Цифровые тракты могут мультиплексировать с разделением по времени несколько независимых каналов. Концепция цифрового тракта строго специфицирована. В этой спецификации определены интерфейсы, формат цифрового потока и правила мультиплексирования потоков. Было разработано два стандарта: один для низкоскоростной передачи (для домашнего использования) и высокоскоростной (для бизнес приложений). На рисунке 2-59 (а) показаны основные конфигурации для дома или небольшой организации. Поставщик сервиса, или, как его еще называют, оператор, устанавливает оконечное сетевое устройство - NT1. NT1 соединено, с одной стороны, с ISDN-оборудованием пользователя, а с другой - с ISDN-устройством обмена в помещении поставщика сервиса. NT1 может быть удалено от ISDN-устройства обмена на несколько километров и соединено с ним витой парой, оставшейся от обычного телефонного соединения. К одному NT1 может быть подключено до 8 ISDN-устройств пользователя. С точки зрения пользователя, граница сети передачи данных – NT1-устройство. Для производственных нужд конфигурация 2-59(а) не подходит, так как может потребоваться существенно больше оконечных ISDN-устройств, функционирующих одновременно, например, телефонов. Поэтому в промышленности используется конфигурация, представленная на рисунке 2-59(b). В этой конфигурации используется устройство NT2 - PBX (Private Branch eXchange), которое мы будем называть устройством обмена второго уровня. PBX соединен с NT1 и обеспечивает связь с телефонами, терминалами в офисе и их мультиплексирование. Таким образом, PBX - это по существу небольшой ISDN-коммутатор. МКТТ определило четыре вида точек подключения для ISDN-сетей: R, S, T, U. U-соединение определяет соединение между ISDN-устройством обмена и NT1. На сегодня это либо медная витая пара, либо оптоволоконная линия. Т - определяет подключение NT1 к оборудованию в офисе пользователя. S - подключение PBX- и ISDN-терминалов. R - адаптер между ISDN-терминалом и не-ISDN оборудованием. Подключение типа Т позволяет подключить 23 канала по 64 Кбит/сек., что хорошо укладывается в стандарт Т1 в США и Японии, и 30 каналов по 64 Кбит/сек. для Европы. Однако надо подчеркнуть, что для одного N-ISDN терминала доступна скорость не более 64 Кбит/сек. Битовый тракт в ISDN подразумевает мультиплексирование нескольких стандартных каналов. Стандарты ISDN определяют следующие типы каналов:
|
|
|
· A – 4 КГц, аналоговый телефонный канал
· B – 64 Кбит/сек., цифровой канал с импульсно-кодовой модуляцией для голоса или данных
· D – 16 или 64 Кбит/сек., цифровой канал
· H – 384 (Н0), 1536 (Н11), 1920 (Н12) Кбит/сек., цифровой канал
Канал типа В подразумевает четыре вида соединений:
· С коммутацией каналов. Абонент инициирует вызов, под воздействием которого устанавливается соединение с коммутацией каналов, которое соединяет абонента с другим абонентом сети.
· С коммутацией пакетов. Абонент подключен к узлу сети с коммутацией пакетов и обменивается данными с другими абонентами посредством протоколов Х.25.
· Cоединение Frame Relay. Абонент подсоединяется к узлу сети Frame Relay, через которую происходит обмен данными.
· Постоянное соединение. Это соединение с другим абонентом, которое было установлено заранее и динамически изменено быть не может. Это соединение подобно выделенной линии.
Канал типа D служит двум целям. Во-первых, он служит для управления коммутацией каналов, инициированной вызовом по интерфейсу, с абонентом через канал В. Кроме этого, канал D можно использовать, когда он свободен, для коммутации пакетов или получения данных от оборудования на низкой скорости (до 100 бит/сек.).
Каналы типа H служат для высокоскоростной передачи данных. Абонент может использовать такой канал как высокоскоростную магистраль, либо разделить ее с помощью метода TDM на подканалы. Обычно канал этого типа используют такие приложения, как факс, видео, высококачественные звуковые устройства.
Эти каналы объединяют в так называемые структуры передачи, или канальные структуры. На сегодня лучше всего определена и часто используется базовая канальная структура (BRI - Basic Rate Interface) или базовый доступ (ВА) и основная канальная структура (или основной доступ (РА)).
На рисунке 2-60 показаны эти структуры. Базовый доступ состоит из двух полнодуплексных В-каналов 64 Кбит/сек. и одного полнодуплексного D-канала 16 Кбит/сек. Базовый доступ обеспечивает максимальную скорость 192 Кбит/сек.
Рисунок 2-60. Структура ISDN-каналов
Основной доступ предназначен для пользователей, которым нужна высокая скорость передачи. Как видно на рисунке, есть несколько вариантов основного доступа: для поддержки стандарта Т1 и для поддержки стандарта Е1. (Эти стандарты мы обсуждали в разделе 2.5.5.3).
ISDN-сети предоставляют четыре вида соединений конечных пользователей:
· с коммутацией каналов через канал В
· через канал В
· с коммутацией пакетов через канал В
· с коммутацией пакетов через канал D
При установлении соединений с коммутацией пакетов используют как каналы В, так и каналы D. При подключении через канал В пользователи могут использовать любой протокол обмена. Канал D используют для передачи управляющей информации между пользователем и сетью при установлении, разрыве соединения, доступе к сетевым сервисам.
Канал В подключают через устройство NT1 или NT2, используя протоколы физического уровня. Канал D предполагает использование трехуровневого протокола доступа, например, Х.25.
Постоянное соединение может быть предоставлено на неопределенное время, предопределенный период, либо выделенные дни, недели, месяцы. Сетевой интерфейс поддерживает только физический уровень. Управление вызовом не нужно, так как соединение уже предоставлено.
ISDN-сети также должны предоставлять доступ к передаче данных через соединения с коммутацией пакетов. Для этого есть две возможности. Либо это обеспечивает внешняя сеть, называемая сетью передачи данных общего доступа с коммутацией пакетов (Packet-Switched Public Data Network – PSPDN), либо возможность коммутации пакетов интегрируется в ISDN-сеть. В первом случае сервис обеспечивается через В-канал, во втором – либо через В-канал, либо через D-канал. Начнем рассмотрение этих случаев с использования В-канала для доступа к сервису с коммутации пакетов.
Когда сервис с коммутацией пакетов осуществляется с помощью внешней PSPDN-сети, доступ к этому сервису обеспечивается через В-канал. Как пользователь, так и PSPDN-сеть должны в этом случае быть абонентами ISDN-сети. В этом случае один или несколько узлов PSPDN-сети, называемых PH-узлами (Packet Handler), должен быть соединен с ISDN-сетью. Эти узлы можно считать обычными устройствами Х.25 DCE с возможностью подключения к ISDN-сети. В этом случае абонент ISDN-сети – это Х.25 DTE, и ISDN-сеть просто соединяет Х.25 DTE c Х.25 DCE, которое одновременно является узлом PSPDN-сети.
Теперь любой абонент ISDN-сети может обмениваться данными через Х.25 с любым абонентом PSPDN-сети.
Передача данных в АТМ сетях.
АТМ - технология с коммутацией пакетов. В области коммутации каналов накоплен огромный опыт, поэтому переход на коммутацию пакетов - это технологический, принципиальный сдвиг. Ясно, что для B-ISDN витая пара – основной вид абонентской линии, скорее всего, не подойдет. Существующие телефонные коммутаторы не годятся и должны быть заменены коммутаторами нового поколения, работающими на иных принципах. Единственное, что, похоже, удастся сохранить - оптоволоконные магистрали.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 167; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!