Text
                    ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 5
Глава 1. Задачи техники связи 7
1.1. Виды связи 7
1.2. Виды информации и сигналы 8
1.3. Системы для диалоговой связи и связи по запросу 10
1.4. Обычные сети и службы связи 10
1.5. Интеграция служб 12
1.6. Понятие цифровой сети с интеграцией служб ISDN 13
1.7. Интеграция служб с повышенными скоростями передачи информации 16
1.8. Сеть связи будущего 16
Глава 2. Службы связи 18
2.1. Определение служб 19
2.2. Определение характеристик службы 25
2.3. Службы ISDN со скоростями передачи до 64 кбит/с 27
2.3.1. Службы ISDN на 64 кбит/с, организуемые по В-каналам 27
2.3.2. Службы ISDN, организуемые по D-каналу 33
2.3.3. Дополнительные услуги 33
2.3.4. Существующие службы телефонной сети в ISDN 38
2.3.5. Службы, образуемые оконечными устройствами независимых сетей 38
текста и данных 39
2.4. Сопряжение служб 40
2.4.1. Сопряжение служб внутри ISDN 40
2.4.2. Сопряжение служб при соединении с внешними сетями 41
2.5. Службы с повышенными скоростями передачи 42
Глава 3. Построение ISDN 43
3.1. Структура сети 43
3.2. Исходная ситуация для ISDN 44
3.2.1. Телефонная сеть 45
3.2.2. Интегрированная сеть текста и данных 48
3.3. Задачи компонентов сети в ISDN 49
3.3.1. Абонентские линии в ISDN 49
3.3.2. Оконечные коммутационные станции в ISDN 50
3.3.3. Сигнализация между коммутационными станциями в ISDN 51
3.3.4. Ввод дополнительных услуг в ISDN 51
3.3.5. Эксплуатация и техническое обслуживание в ISDN 52
3.4. Характеристики сети 52
3.4.1. Основные положения 52
3.4.2. Влияние интеграции служб 54
3.4.3. Выбор пути для трафика 57
3.5. Сопряжение с другими сетями общего пользования 59
3.5.1. ISDN и аналоговая телефонная сеть 59
3.5.2. ISDN и сети данных общего пользования 60
3.6. Сопряжение с частными сетями 61
3.6.1. Учрежденческие коммутационные станции ISDN 61


3.6.2. Локальные сети 61 3.7. Нумерация 62 3.8. Стратегия внедрения 64 3.8.1. Решения с помощью наложенной сети островов 64 3.8.2. Прагматическая стратегия внедрения 66 3.8.3. Спутниковые участки в ISDN 70 3.9. Сроки внедрения ISDN 71 Глава 4. Абонентское окончание 73 4.1. Построение абонентской установки 73 4.1.1. Функциональные блоки абонентской установки 73 4.1.2. Блок сетевого окончания NT1 76 4.1.3. Блок сетевого окончания NT2 77 4.1.4. Согласующее устройство ТА 78 4.1.5. Подключение частных сетей 79 4.2. Стыки пользователь-сеть 80 4.2.1. Предварительные замечания 80 4.2.2. Стык пользователь-сеть при основном абонентском окончании 87 4.2.3. Стык пользователь-сеть при абонентском окончании с первичной скоростью цифрового потока 98 4.3. Абонентская сигнализация 102 4.3.1. Архитектура протоколов ЮЗ 4.3.2. Виды соединений 104 4.3.3. Особенности сигнализации ISDN 107 4.3.4. Протокол защиты в D-канале 113 4.3.5. Сигнализация при установлении соединений на основе коммутации каналов • 119 4.4. Подключение к ISDN оконечного устройства с обычным стыком 127 4.4.1. Интегрированное решение и решение на основе сетевого перехода ... 133 4.4.2. Подключение оконечных устройств, работающих по протоколу Х.21, при однофазном поиске 135 4.4.3. Оконечные устройства телефонных сетей: сопряжение аналоговых стыков а/Ь и стыков серии V 140 4.4.4. Подключение к ISDN оконечных устройств со стыком Х.25 141 4.5. Новые методы коммутации пакетов в ISDN 156 Глава 5. Оконечные устройства ISDN 160 5.1. Предварительные замечания 160 5.2. Основные показатели оконечных устройств ISDN 162 5.3. Оконечные устройства для конкретных служб' в ISDN 164 5.3.1. Телефонный аппарат ISDN 164 5.3.2. Оконечные устройства для неречевой связи в ISDN 167 5.4. Многофункциональные оконечные устройства 169 Глава 6. Коммутация в ISDN 171 6.1. Предварительные замечания 171 6.2. Новые требования к технике коммутации при интеграции служб в ISDN .. 181 6.2.1. Абонентское окончание 182 6.2.2. Межстанционное окончание 185 6.2.3. Коммутационное поле 187 6.2.4. Абонентская сигнализация 189 6.2.5. Центральное управление 191 6.2.6. Межстанциониая сигнализация 193 6.2.7. Техническая эксплуатация и обслуживание 194 6.2.8. Генерация тактовых сигналов и синхронизация сети 194 6.2.9. Сетевые переходы и доступ к специальным устройствам 195 6.3. Межстанционная сигнализация в ISDN 195 6.3.1. Основные характеристики межстаициоиной сигнализации в соответствии с системой сигнализации МККТТ № 7 195
6.3.2. Часть передачи сообщений (МТР) 199 6.3.3. Сигнализационные связи между коммутационными станциями ISDN 200 6.3.4. Архитектура протокола межстанционной сигнализации ISDN 203 6.3.5. Реализация межстанционной сигнализации ISDN на коммутационной станции . 208 6.3.6. Пример межстанционной сигнализации ISDN: изменение службы при установленном соединении 209 6.3.7. Совместная работа коммутационной станции ISDN и внутрисетевого банка данных через систему сигнализации МККТТ № 7 211 6.4. Учрежденческие коммутационные станции ISDN 214 6.4.1. Структура и характеристики учрежденческих коммутационных станций ISDN 214 6.4.2. Включение учрежденческой коммутационной станции в частную сеть 221 6.4.3. Прямые связи между учрежденческими коммутационными станциями ISDN 223 Глава 7. Методы передачи в ISDN 226 7.1. Предварительные замечания 226 7.2. Иерархия цифровых каналов передачи 227 7.2.1. Основа: 64 кбит/с 227 7.2.2. Обзор иерархий цифровых групповых сигналов 229 7.2.3. Первичный групповой сигнал .'. 231 7.2.4. Сигналы с более высокими скоростями передачи 232 7.3. Среды передачи 233 7.3.1. Кабельные линии 233 7.3.2. Радиорелейные линии 236 7.4. Устройства для передачи цифровых сигналов по кабельным и радиорелейным линиям 237 7.4.1. Общие сведения 237 7.4.2. Передача по кабелям на участке соединительных линий 238 7.4.3. Передача по абонентским линиям 241 7.4.4. Передача по радиорелейным линиям 246 7.5. Групповые сигналы и аппаратура группообразования 247 7.5.1. Сигналы 2048 кбит/с 247 7.5.2. Цифровая аппаратура группообразования 248 7.6. Синхронизация сети 249 7.6.1. Необходимость синхронизации сети 249 7.6.2. Реализация синхронизации сети 250 7.6.3. Требования к обеспечению хронирующими колебаниями 252 7.7. Мешающие воздействия и качество передачи 254 7.7.1. Влияние цифровых ошибок 254 7.7.2. Влияние проскальзываний 257 7.7.3. Влияние времени прохождения сигнала 258 7.7.4. Влияние фазовых дрожаний и плавания времени прохождения 259 7.7.5. Качество передачи при видах соединений, предусмотренных в ISDN 260 Глава 8. ISDN с точки зрения пользователя 261 8.1. Использование ISDN в учреждении 261 8.1.1. Телефонная связь 261 8.1.2. Неречевая связь 262 8.2. Использование ISDN в домашнем хозяйстве 266 8.3. Использование ISDN при связи с подвижными объектами 270 Приложение. Рекомендации МККТТ и другие стандарты, связанные с ISDN ... 273 Список литературы 286 Дополнительный список литературы, изданной на русском языке 298
П.Боккер Цифровая сеть с интеграцией служб Понятия, методы, системы Перевели с немецкого Э. Б. Ершова, Э. В. Кордонский (Е МОСКВА "РАДИО И СВЯЗЬ' 1991
ПРЕДИСЛОВИЕ Современному развитию техники связи присущи две особенности: цифровая форма представления всех подлежащих передаче или обработке сигналов — независимо от того, какой вид информации представляется этими сигналами — речь, текст, данные или изображения; интеграция техники и служб, что может быть полностью реализовано только переводом связи на цифровую технику. Сдвигаются границы между техникой коммутации и передачи, по- новому перераспределяются задачи оконечных устройств и сетей связи. Многофункциональные оконечные устройства, отличные от телефонного и телеграфного аппаратов, оконечного устройства визуального отображения данных, пригодны более чем для одного вида информации. И наконец, сеть связи позволит передавать речевую, текстовую информацию, данные и изображения через одно и то же соединение: пользователь получит доступ к этой сети независимо от вида службы через «штепсельную розетку связи». В книге представлены и описаны цифровая сеть с интеграцией служб (Integrated Services Digital Network — ISDN), ее службы, техника и принципы построения оконечных устройств. Основное внимание сконцентрировано на рассмотрении ISDN типа 64 кбит/с', которая позволяет использовать кабели существующей телефонной сети. Индивидуальная связь с передачей цветных подвижных изображений и присущим телевидению качеством возможна лишь в высокоскоростной (широкополосной) ISDN с использованием для подключения абонента оптических волокон. Низко- и высокоскоростная ISDN существенно не отличаются; в частности, в обоих случаях принципы построения станций, абонентского доступа и сигнализации одинаковы. После анализа задач техники связи описываются службы и дополнительные услуги, реализация которых возможна в ISDN. Затем представляются структура сети и ее основные характеристики. Много места занимают описания абонентского доступа со стыками пользователь-сеть и абонентской сигнализации. Далее изложены основные особенности оконечных устройств в ISDN. Подробно объясняется техника коммутации в ISDN, и на примере пояс- 1 ISDN такого типа обычно называют низкоскоростной (узкополосной) ISDN.— Прим. перев. 5
няется взаимодействие узлов сети и установок пользователя; при этом также детально показываются особенности учрежденческих коммутационных станций ISDN. Описываются также способы передачи, применяемые в ISDN, и тракты передачи. В последней главе книги дается критическая оценка значения ISDN для пользователя в учреждении, дома и в пути. Эти пояснения дополняются приложением, в котором перечисляются существующие стандарты и рекомендации, представляющие интерес в связи с ISDN. Книга предназначена для инженеров, которым необходимо знать требования и основные характеристики ISDN для разработки, проектирования, строительства и эксплуатации систем связи. Кроме того, книга полезна научным работникам, преподавателям, а также широкой технической общественности. При подготовке книги учитывалось современное состояние техники связи и стандартизации. Прежде всего это относится к гл. 2 «Службы связи», в которой службы представлены в соответствии с их классификацией, вновь введенной МККТТ (Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии): телеслужба и служба передачи; интерактивная служба и служба с разветвленным режимом работы; диалоговая служба, служба с накоплением, служба по запросу. В гл. 3 представлены планы внедрения для ряда администраций связи; в гл. 4, 6 и 7 учтены новые направления развития при некоторых сетевых отличиях, а также последние международные соглашения. Общее описание структуры ISDN и ее реализации было подготовлено совместно с Герхардом Арндтом, Лютцем Хагенхаусом, Освальдом Фунднайдером, Виктором Франтценом, Гансом Йоргом Ротхамелем и Лютцем Швайцером. Гл. 1 написана П. Боккером; разд. с 2.1 по 2.3.3 — Г. Й. Ротхамелем; разд. с 2.3.4 по 2.5, гл. 5 и 8 — Г. Арндтом; гл. 3 — Л. Хагенхаусом; разд. 4.1—4.3 — О. Фунднайдером; разд. 4.4 и 4.5 и гл. 6 — В. Франтценом; гл. 7 и приложение — Л. Швайцером. Кроме того, в описание включена информация, которую автор получил от специалистов различных разрабатывающих подразделений фирмы Siemens AG. Я благодарен моим коллегам за поддержку создания этой книги. Особенно хотелось бы выразить сердечную признательность всем названным соавторам за совместную работу при полном взаимопонимании, которая сделала возможным написание данной книги. Мюнхен, февраль 1987 г. П. Боккер
ГЛАВА 1 ЗАДАЧИ ТЕХНИКИ СВЯЗИ 1.1. ВИДЫ СВЯЗИ Связь означает обмен информацией. Задача техники связи состоит в облегчении обмена информацией между людьми. Основой связи является обмен информацией между двумя партнерами в диалоге. Для реализации этой индивидуальной связи на большие расстояния простым и удобным способом без транспортировки механического носителя информации с момента изобретения телеграфа использовался электрический ток в линиях, а затем высокочастотные электромагнитные колебания. Таким образом люди посылают друг другу текст (телеграф), разговаривают друг с другом (телефон), а также обмениваются по электрическим трактам рисунками и изображениями (факсимильная техника, видеотелефон). С развитием электронных вычислительных машин возникает потребность в передаче информации между человеком и ЭВМ, а также между ЭВМ (передача данных). С изобретением радио стала также возможной связь с разветвленным режимом работы, т. е. связь между одним передатчиком и множеством приемников без материального носителя. Передача речи, звуков и изображений (звуковое и телевизионное вешание) осуществляется с помощью электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве и по проводам. С точки зрения техники каждый, кого могут достигнуть эти волны, имеет непосредственный доступ к таким системам. В последнее время к диалоговой связи и связи с разветвленным режимом работы добавился еще один вид — связь по запросу. В этом случае между партнерами не происходит индивидуальный непрерывный процесс, как при диалоговой связи. Кроме того, в отличие от звукового и телевизионного вешания, не принимаются отрывки из независимо формируемой информации, предлагаемой ее источником. При связи по запросу потребитель, напротив, осведомляется о предлагаемой источником информации и запрашивает в определяемый им момент времени выбранную информацию. При этом он не может внести изменения в содержание запрошенной информации. Примерами являются информационные службы видеотекста (Bildschirmtext) [1.1], телетекста (Fernsehtext) [1.2] и широкополосной видеографии (Kabeltext) [1.3]. 7
1.2. ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ И СИГНАЛЫ Информация, которой оперируют в технических системах связи, представляется как высказанное или написанное слово, как звук, как изображение или как информация для технической обработки _ «данные». Соответственно различаются электрические сигналы, представляющие физически эти виды информации, и их требования к системе связи. Сигналы характеризуются формой их представления. Параметры, характеризующие сигналы, могут быть непрерывными или принимать только форму дискретных значений; сигналы могут содержать информацию либо в каждый момент («непрерывные во времени»), либо только в определенные, дискретные моменты времени (рис. 1.1, [1.4]). В табл. 1.1 дана классификация видов информации по^представляющим сигнал параметрам. Речь и звуки имеют как непрерывные параметры, характеризующие сигнал, так и непрерывную функцию во времени (класс 1). При передаче подвижные изображения, а также последовательность неподвижных изображений имеют непрерывный параметр, представляющий сигнал, однако изображения следуют друг за другом дискретно во времени (класс 2) ■ Для текста или данных параметр, представляющий сигнал, всегда является дискретным; при анизохронных последовательностях букв или знаков функция во времени является Функция во времени Параметр s, представляющий"" сигнал Непрерывная Дискретная Непрерывный t S 1 ~* г. II || ■ 1 г—*- к ла ее 2 Дискретный (здесь с двумя значениями) ♦ 1' + 1 -1 - г ■ к лас -*- ;сЗ — t s +1 -1 .1 Г t. К 1 1 __ 1 ласе 4 Рис. 1.1. Классификация первичных сигналов
Таблица 1.1. Параметры первичных сигналов и виды информации Параметр s, представляющий сигнал Непрерывный Дискретный Функция по времени Непрерывная Речь Звук Текст (анизохронные последовательности букв) Данные (анизохронные последовательности знаков) Дискретная Подвижные изображения Последовательность неподвижных изображений Блоки текста Блоки данных непрерывной (класс 3), однако при наиболее часто применяемых в настоящее время блоках текста и данных она также является дискретной (класс 4). Развитие технологии привело к тому, что обработка в технических системах сигналов, дискретных во времени и по величине, имеет существенные преимущества: например, при необходимости передачи по линии нескольких последовательностей дискретных во времени сигналов их можно подвергнуть операции временного группообразования (см. разд. 7.2). Вышеупомянутые первичные сигналы также все чаще преобразуются в двоичные изохронные сигналы. Наряду с видом представления сигналы характеризуются объемом информации, подлежащей передаче в единицу времени. Этот объем определяется либо верхней граничной частотой, до которой должны передаваться компоненты сигнала, либо (для двоичных изохронных сигналов) требуемой скоростью передачи. Международные органы стандартизации МККТТ1 и МККР2 установили для организаций, эксплуатирующих устройства связи общего пользования, верхнюю граничную частоту для телефонии 3400 Гц, для сигналов программ звукового вещания—15 кГц, для телевидения — 5 МГц 3; скорости передачи для определенных таким образом телефонных и телевизионных каналов составляют соответственно 64 кбит/с и 140 Мбит/с. Скорости передачи для сигналов текста, данных и неподвижных изображений находятся в широком диапазоне от 50 бит/с до 64 кбит/с и выше. 1 Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии. 2 Международный консультативный комитет по радио. 3 В СССР — 6 МГц.— Прим. перев. 9
Таблица 1.2. Системы для диалоговой связи и связи по запросу Вид информации Система связи Речь Телефонная Текст Телеграфная Абонентского телеграфирования (телекс) Телетекс Видеотекс (служба сообщений) Данные Передача данных Изображения Факсимильная Телескрипт (передача рисованных изображений) Видеотекс (служба информации) 1.3. СИСТЕМЫ ДЛЯ ДИАЛОГОВОЙ СВЯЗИ И СВЯЗИ ПО ЗАПРОСУ Для передачи указанных видов информации (речь, текст, данные, изображения) существует ряд систем связи. Сначала рассмотрим системы для диалоговой связи и связи по запросу. Несколько примеров приведено в табл. 1.2. В каждой из этих систем может иметь место связь в различных формах, например, между двумя или между болыиим»количеством партнеров, с накоплением информации и без этого. Каждая из существовавших до сих пор систем для диалоговой связи и связи по запросу организована для передачи единственного вида информации. В этом состоит основное отличие от связи с разветвленным режимом работы, например телевидения, когда одновременно передаются звук и изображение. Однако необходимость оперирования в одной системе одновременно несколькими видами информации существует и в диалоговой связи, и в связи по запросу: речь + подвижные изображения, а также речь + неподвижные изображения (факсимильная связь), речь + видеотекс, речь + данные, текст + неподвижные изображения, текст + данные и т. п. Обычные сети и службы связи могут обеспечить решение только очень ограниченного числа задач таких систем. 1.4. ОБЫЧНЫЕ СЕТИ И СЛУЖБЫ СВЯЗИ Телефонная сеть с ее более чем 650 млн телефонов во всем мире является самой широко распространенной автоматической сетью для диалоговой связи. Однако каждый абонент телефонной сети путем добавления соответствующего устройства может по своей линии не только разговаривать, но и осуществлять факсимильную связь [1.5], передавать данные [1.6], информацию дистанционного управления, например, с помощью службы Тетех [1.7], получить доступ к банкам информации службы видеотекса [1.8] 10
Таблица 1.3. Службы в автоматической телефонной сети Телефонная Факсимильная гр. 2 (3 или 2 минуты на страницу размером А4) гр. 3 (от 0,5 до 1 минуты на страницу размером А4) Передача данных с помощью модемов: модемы для последовательной передачи со скоростями 300, 1200, 2400, 4800 бит/с; модемы для параллельной передачи 10—40 знаков/с Доступ к службе видеотекса (табл. 1.3). Но этими другими службами телефонная сеть используется лишь «совместно», т. е. в отношении сигнализации, времени установления соединений и других свойств она остается по существу выполненной для организации речевой связи. Для передачи текста еще примерно 50 лет назад была введена коммутируемая сеть общего пользования — сеть телекса. Эта сеть содержит примерно 1,7 млн абонентских аппаратов во всем мире и позволяет обмениваться текстами между всеми включенными в нее телеграфными аппаратами с использованием стандартизованной процедуры. Для этого должны были быть согласованы не только основные характеристики устройств передачи и коммутации, как в телефонной сети, но и характеристики оконечных аппаратов, а именно: коды источника, структуры знаков и скорость передачи [1.9]. Наряду с коммутируемой телефонной сетью и сетью телекса во многих странах используются самостоятельные сети передачи текста и данных. Они работают с различными способами проключения (коммутация каналов, коммутация пакетов, см. подразд. 3.2.2) и имеют ряд классов обслуживания абонентов (табл. 1.4), для которых стандартизованы скорости передачи данных, а также коды и скорости, относящиеся к фазам установления и разрушения соединений [1.10, 1.11, 1.12], но при этом в фазе передачи данных не стандартизованы коды, протоколы пользователя и т. п. Более того, при передаче данных пользователи сами определяют задачи и способы взаимодействия передатчиков и приемников данных, в то время как для текстовой связи в соответствующих сетях пользователям может быть предоставлена полностью стандартизованная служба связи (см. гл. 2). В ФРГ сеть телекса расширена до самостоятельной интегрированной сети передачи текста и данных и к ней добавлена сеть с коммутацией пакетов [1.13]. Для всеобщей текстовой связи, при которой каждый абонент может обмениваться текстом с другим абонентом, в последние годы в дополнение к службе телекса образована вторая, более удобная телеграфная служба, служба телетекса [1.14]. В этой службе скорость передачи существенно выше, чем в службе телекса, а 11
Таблица 1.4. Классы обслуживания абонентов в сетях даииых общего пользования согласно Рек. МККТТ Х.1 [1.10] Класс Фаза передачи данных Фаза установления и разрушения соединения Устройства стартстопной передачи данных 1 300 бит/с, 11 элементарных посылок на знак 2 50 ... 200 бит/с; 7,5 ... 11 элементарных посылок на знак Устройства синхронной передачи данных 3 600 бит/с 4 2,4 кбнт/с 5 4,8 кбит/с 6 9,6 кбит/с 7 48 кбит/с Устройства пакетной передачи данных 8 2,4 кбит/с 9 4,8 кбит/с 10 9,6 кбит/с И 48 кбит/с 12 1,2 кбит/с Устройства стартстопной передачи даииых 20 50 ... 300 бит/с, 10—11 элементарных посылок на знак 21 75 ... 1200 бит/с, 10 элементарных посылок на знак 22 1200 бит/с, 10 элементарных посылок на знак 300 бит/с, 11 элементарных посылок на знак. Алфавит № 5 МККТТ 200 бит/с, 11 элементарных посылок на знак. Алфавит № 5 МККТТ 600 бит/с, Алфавит № 5 МККТТ 2,4 кбит/с, То же 4,8 кбит/с, » 9,6 кбит/с, » 48 кбит/с, » Согласно Рек. МККТТ Х.25 То же в сетях с коммутацией пакетов Согласно Рек. МККТТ Х.28 То же запас знаков соответствует запасу для конторских пишущих машинок. В соответствии с международными соглашениями [1.15, 1.16] эта служба преобразуется либо в один из классов абонентов специализированных сетей передачи текста и данных, либо, как, например, сделано для факсимильной службы, реализуется в коммутируемой телефонной сети. Администрация связи ФРГ организует службу телетекса в своей интегрированной сети передачи текста и данных. Для передачи речи, текста и данных кроме этих коммутируемых сетей могут использоваться закрепленные (арендованные) каналы. За счет соответствующих специальных мероприятий характеристики передачи в этих каналах могут быть приспособлены для выполнения конкретных задач [1.17]. 1.5. ИНТЕГРАЦИЯ СЛУЖБ При рассмотрении современной ситуации в технике связи стало ясно, что для индивидуальной связи имеются совместимые во всем мире сети и службы, работающие с использованием многочисленных 12
различающихся систем связи. Однако совместная работа раздельных систем связи для речи, текста, данных и изображений возможна лишь в исключительных случаях, поскольку оконечные установки, процессы доступа к сети и управления связью различны и специфически приспособлены для решения конкретной задачи. При перспективном проектировании сетей связи исходят не только из постоянного улучшения, совершенствования и модернизации этих систем, но также из того, чтобы дать технике связи новое направление: от существующих отдельных систем к общим решениям, что позволит преодолеть имеющиеся преграды между различными видами информации и между соответствующей техникой и в результате лучше выполнить основную задачу техники связи — облегчить людям получение совокупности услуг связи. Однако при этом следует всегда предусматривать возможность совместной работы с существующими сетями. После того как по экономическим причинам цифровые сигналы стали основными в технике связи, естественно, возникла идея создания единой цифровой сети для передачи всех видов информации. С помощью такой единой сети должны быть достигнуты две цели. Первая состоит в интеграции техники. При этом, во-первых, техника для различных служб должна быть объединена так, чтобы, например, по абонентской линии одними и теми же средствами передавались как сигналы речи, так и сигналы текста. Во-вторых, должна быть интегрирована техника, выполняющая в сети функции коммутации и передачи. Например, в цифровизируемой сети при вводе в станции коммутации можно отказаться от разделения группового сигнала с временным разделением на отдельные сигналы; групповой сигнал непосредственно вводится в станции коммутации, где осуществляется как пространственное, так и временное распределение каналов (см. разд. 6.2.3 [1.18]). Вторая цель создания единой цифровой сети связи состоит во введении новых, обеспечивающих большие удобства служб и в интеграции служб. Это означает, что с введением единого стыка между оконечной установкой и сетью, а также единой процедуры установления и разрушения соединений ликвидируются службы связи для речи, текста, данных и изображений, в одной установке пользователя станет возможным одновременное получение сигналов различных видов информации, а также чередование отдельных видов информации, например текста и данных (см. также разд. 1.8). Последовательное достижение этих двух целей становится возможным в концепции цифровой сети с интеграцией служб [1.19]. 1.6. ПОНЯТИЕ ЦИФРОВОЙ СЕТИ С ИНТЕГРАЦИЕЙ СЛУЖБ ISDN Столь основополагающее понятие, как универсальная цифровая сеть с интеграцией служб электросвязи, требует предварительного международного соглашения. После обсуждения в мировом масшта- 13
Установка пользователи Сеть связи Телефон Оконечное устройство для текста Оконечное оборудование данных Факсимильный аппарат Многофункциональное оконечное устройство Стык пользователь-сеть Рис. 1.2. Цифровая сеть с интеграцией служб ISDN бе в МККТТ (см. Приложение) были определены следующие основные показатели цифровой сети с интеграцией служб ISDN (Integrated Services Digital Network, рис. 1.2). Основой ISDN является цифровизируемая телефонная сеть, т. е. сеть на базе цифровых телефонных каналов 64 кбит/с. Поэтому по сути ISDN — сеть с коммутацией каналов, однако в ней возможна также передача данных с коммутацией пакетов (см. разд. 4.4.4). Соединения от абонента до абонента проходят по непрерывному цифровому каналу. Основной доступ для одного пользователя (см. разд. 4.2.1) предусматривает образование в обоих направлениях по два основных канала 64 кбит/с (В-каналы) и одному вспомогательному каналу 16 кбит/с (D-канал); соединения через оба канала 64 кбит/с могут быть организованы в различных направлениях. Кроме того, определен (прежде всего, для подключения учрежденческих станций ISDN) первичный доступ (см. разд. 4.2.3), который в зависимости от применяемой системы передачи (см. разд. 7.2.3) может охватывать до 24 или 30 информационных каналов 64 кбит/с и один вспомогательный канал 64 кбит/с. Основной и первичный доступы могут быть организованы на парах медных жил существующих абонентских линий (см. разд. 7.4.3). Если использовать оптические волокна, то в ISDN можно также сформировать поня- 14
тия доступа, содержащего широкополосные каналы, например, для передачи подвижных изображений. Каждая установка пользователя имеет только один номер для вызова независимо от количества и вида служб связи (речь, текст, данные, изображения), которыми пользуется абонент. Универсальный стык пользователь-сеть позволяет подключить различные оконечные установки для различных видов информации к единой «штепсельной розетке связи» (см. разд. 4.2). При этом стандартизованы процедуры пользователя для установления и разрушения соединения (см. разд. 4.3). Различные оконечные аппараты одной установки пользователя могут быть включены в конфигурации типов «шина» и «звезда» (см. разд. 4.1.3). Сеть организует соединения не только между установками пользователя, но и, кроме того, между теми оконечными аппаратами установок пользователя, которые соответствуют требуемой конкретной службе и являются совместимыми (см. разд. 4.3.3). Абоненты существующих сетей, например аналоговой коммутируемой телефонной сети, могут быть соединены с абонентами ISDN через устройства сопряжения сетей (см. разд. 3.5). Если соответствующее устройство сопряжения сетей отсутствует, то абонентское устройство должно содержать блок подключения к конкретной сети (на рис. 1.2 штриховой линией показано прямое включение учрежденческой станции ISDN в коммутируемую сеть передачи текста и данных). В ISDN осуществляется также техническая интеграция и интеграция служб для диалоговой связи и связи по запросу. Она позволяет пользователю получить ряд полезных служб и обеспечивает новые возможности: экономичные и многосторонние применения связи вследствие возможности обмена информацией различного вида, например, речью и текстами, текстами и данными, одновременно или поочередно во времени с одной или несколькими установками; обмен информацией с сетью (через вспомогательный канал с большой пропускной способностью) и во время установленного соединения без помех передаче полезной информации, например для таких дополнительных услуг, как извещение о поступившем вызове с информацией вызывающего пользователя, указание текущей тарифной единицы (см. также разд. 2.3.3); улучшенная доступность за счет наличия двух основных каналов, возможностей вспомогательного канала и чередования служб; подсоединение оконечных аппаратов, обеспечивающее доступ к различным видам информации простым и единственным способом не только через одну, но и через несколько служб связи; чередование служб, включая активизацию или дезактивизацию соответствующих дополнительных услуг (см. разд. 2.3.3); большее распространение систем связи с повышенными скоростя- 15
ми передачи, что прежде всего важно для неречевой связи, например для факсимильной (см. разд. 5.3) и передачи данных. Для пользователя ISDN прежде всего важны следующие преимущества. Службы и характеристики ISDN открывают новые возможности ее применения и увеличения числа соединений через сеть связи. Организация двух основных каналов на одной линии пользователя повышает практическую ценность существующих абонентских линий. Единая всеобщая сеть связи с унифицированной для всех служб техникой приводит к унификации эксплуатации и технического обслуживания. Гибкость цифровой сети позволяет также вводить новые службы связи при сравнительно низких затратах (при известных условиях даже в виде эксперимента). 1.7. ИНТЕГРАЦИЯ СЛУЖБ С ПОВЫШЕННЫМИ СКОРОСТЯМИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Концепция ISDN предусматривает наряду с речью, текстом, данными и неподвижными изображениями возможность передачи подвижных изображений. Такие важные элементы ISDN, как, например, сигнализация пользователя (см. разд. 4.3), блоки управления внутри коммутационной станции (см. разд. 6.2.5), могут быть использованы для коммутации каналов с повышенной пропускной способностью [1.20]. Естественно, тогда для передачи на участке абонентской линии вместо пар с медными жилами потребуются оптические волокна (см. разд. 7.3.1), а коммутационное поле в станциях коммутации (см. разд. 6.2.3) должно будет иметь соответствующую пропускную способность [1.21]. Такая цифровая сеть, интегрирующая все службы индивидуальной связи, сможет, наконец, взять на себя и службы с разветвленным режимом работы («универсальная сеть» [1.20, -1.21]). 1.8. СЕТЬ СВЯЗИ БУДУЩЕГО Основной задачей таких сетей связи, как телефонная сеть, сети текста и данных, а также и ISDN, является транспортировка информации между определенными абонентами. Эта информация (например, в телефонной службе, в службах телекс, телетекс, телефакс) может состоять из высказанного слова, написанного текста или изображений; преобразование этой первичной информации в электрические сигналы для транспортировки производится по соответствующим стандартам (большей частью единым в мире) в оконечных устройствах, соответствующих данной службе. Информация, подлежащая транспортировке, может быть представлена так же, как в настоящее время принято при передаче данных, в виде последователь- 16 .■ ,-
ностей двоичных знаков или «битов» [1.23], смысловые значения которых индивидуально согласуются между пользователями источников и приемников информации; при этом служба охватывает только транспортировку битов, которые в соответствии с определенными предписаниями в форме электрических сигналов поступают на сеть и передаются на удаленный пункт назначения. В настоящее время чем универсальнее становятся оконечные устройства и сети и чем большее распространение получают оконечные устройства и. системы связи для текста и данных [1.24], тем все более мешающими будут присущие индивидуальным службам свойства. Должны быть определены всеохватывающие, не зависимые от применения протоколы и службы, а также созданы устройства сопряжения служб для обеспечения их совместимости и удовлетворения в широком смысле требований связи. В частности, необходимо решить следующие задачи: 1. Добиться совместимости между оконечными устройствами и центрами различной информации. Так, например, в службе видеотекса уже в настоящее время с одного оконечного устройства можно востребовать информацию не только из центров службы видеотекса, но и через эти центры —: из «внешних ЭВМ» различных поставщиков информации [1.25]. Совместимость может быть достигнута не только согласованием, но и сопряжением протоколов в сети, как, например, это производится в устройствах сборки-разборки пакетов при подключении различных оконечных аппаратов к сети коммутации пакетов [1.26]. 2. Обеспечить возможность сопряжения служб. Например, чтобы абонент телетекса со своего аппарата мог соединяться с абонентом телекса в любой точке земного шара, вводится преобразователь телекс-тел етекс [1.27]. В дальнейшем следует изучить необходимость введения преобразований между службами одной сети, например ISDN, а также между службами различных сетей (см. разд. 2.4). 3. Обеспечить возможность накопления, обработки и коммутации сообщений в сети связи. При этом исходят из того, что связь предоставляется персонально (а не относится только к станции) и организуется независимо от времени и места, т. е. не нужно, чтобы передача и прием сообщения происходили практически «одновременно», а нужно, чтобы каждая коммутационная станция (телефонии, телекса, телетекса, телефакса или ISDN) получала возможность доступа к персональному «электронному почтовому ящику». В этом случае обеспечиваются также лучшие возможности для включения абонентов подвижной связи. Хорошую основу для этого дают рекомендации МККТТ по системам обработки сообщений [1.28]; согласование протоколов систем такого типа расширяет одновременно и возможности соединения между -"ГЧ RQ40Q9 17
оконечными устройствами различных типов. Примерами уже внедренных функций такого рода являются служба сообщений в видеотексе [1.7], а также службы, объединяющие запоминание текста и речи [1.29, 1.30]. 4. Предоставление сетью гибких, управляемых абонентом функций. Технические компоненты ISDN позволяют представить функции доступа к соответствующим банкам данных в сети на основе весьма высокопроизводительной сигнализации, что обеспечивает абоненту возможность создания внутри сети общего пользования частной коммутируемой или некоммутируемой сети [1.31]. Сеть связи будущего представляется также универсальной цифровой сетью с интеграцией служб, которая предоставит пользователям возможности передачи любых видов информации, таких, как речь, текст, данные, неподвижные и подвижные изображения. Эта сеть может вмещать в себя службы индивидуальной связи и связи с разветвленным режимом работы, а также связи по запросу. Технической основой этого будет ISDN. Согласование протоколов и сопряжение устройств обработки и хранения информации в этой сети позволят реализовать «открытые» системы связи с всеобщим доступом; внутри сети могут быть также созданы частные сети. Предполагаемое при этом повышение эффективности перспективной сети на основе ISDN позволит удовлетворить все возрастающие потребности пользователей в обмене информации со своими партнерами и с центрами информации. ГЛАВА 2 СЛУЖБЫ СВЯЗИ Услуги связи в сети предоставляются пользователю только с помощью определенных служб связи. В ISDN В-канал 64 кбит/с (основной), Н-каналы с пропускной способностью не менее 384 кбит/с и D-канал (вспомогательный, канал сигнализации) 16 или 64 кбит/с (см. разд. 4.2.1.1) позволяют реализовать новые высокопроизводительные службы и дополнительные услуги. Наряду с этим ISDN предусматривает сохранение возможности предоставления услуг существующей телефонной сети. И наконец, через абонентскую линию ISDN должна обеспечиваться работа имеющихся оконечных аппаратов телефонной сети и сетей данных общего пользования с коммутацией каналов и коммутацией пакетов. При этом достоинством интеграции служб является то, что пользователь не должен сразу же заменять все имеющиеся оконечные аппараты. Чтобы объяснить понятия, применяемые для отдельных служб, сначала в разд. 2.1 и 2.2 разъясняется метод подхода к классификации и описанию служб электросвязи. 18
2.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЛУЖБ Под службами понимаются все без исключения службы связи, которые могут быть предоставлены потребителям Администрациями связи через сети общего пользования и частные сети. Примерами таких служб являются телефонная, телетекс, телефакс, видеотекс, передача данных. Службы характеризуются техническими и эксплуатационными показателями и показателями обслуживания. Эти показатели описывают все функции и протоколы связи, необходимые для ее осуществления в определенной службе. Далее подробно рассматриваются только технические и эксплуатационные показатели службы для пользователя. Протоколы связи охватывают все правила и положения для процессов установления связи между пользователем и сетью или от пользователя к пользователю через сеть. Функции и протоколы можно расчленить в соответствии с иерархической структурой семиуровневой эталонной модели Взаимосвязи Открытых Систем (ВОС) [2.1] (рис. 2.1; см. также разд. 4.3.1). Протоколы для уровней с первого по четвертый ориентированы на транспортировку, т. е. они регулируют, во-первых, доступ к сети (уровни с первого по третий) и, во-вторых, транспортировку информации через сеть от пользователя к пользователю. При этом к уровню 1 относятся условия физического подключения, такие, как стык пользователь-сеть (стык ISDN S — см. разд. 4.1 — или стык Х.21 МККТТ), скорость передачи и электрические характеристики. Уровень 2 содержит защищенные от ошибок процедуры передачи (с распознаванием и исправлением ошибок) как для сигнали- Установка пользователя Сеть Уровни 7 6 Информация 5 4 и информация сигнализации g 2 1 I ! i n I | Применение | c I ! * . Представление I __ I Управление связью (сеансы) ; _ _ I Транспорт __ | Коммутация (сеть) Обеспечение качества передачи (звено данных) Передача битов, _ — Т"~ "' т Кё наг лер -» ~Г~ 1 i еда чи Установка пользователя Уровни 7 i о 6 g 5 !■ 4 _-' -1 NS СО __ Протокол ориентированные на применение \ | ориентир ванные н транспор Протоколы г с; о о 1- О О. f >5 меж ател 03 s о т со Ш С Es осту < сет ч i Рис. 2.1. Структура протоколов связи между двумя установками пользователей через коммутируемую сеть 19
зации между пользователем и сетью и между пользователями, так и для передачи полезной информации между пользователями. В ISDN сигнализация между пользователем и сетью, а также между пользователями передается в D-канале (см. разд. 4.3); полезная информация может передаваться в В-канале при коммутации каналов или пакетов и в D-канале (для данных и сигналов телеметрии) при коммутации пакетов (см. разд. 4.2). Протоколы коммутационного или сетевого уровня (уровень 3) служат для установления физического соединения, а также для разъединения и контроля (поиска пути), а при связи с коммутацией пакетов, кроме того, для управления и контроля транспортировки пакетов (управления потоками, контроля за последовательностью пакетов и при известных условиях ее исправления) при передаче сигнализации и полезной информации. На уровне 4 (транспортном) осуществляется контроль и управление, а также логическое упоря- Уровни Телетекс WIKKTT Т.60 F.200 Примеры стандартов протоколов Телефакс (гр. 4) WIKKTT T.5 F.161 Смешанные режимы работы (текстфакс) WIKKTT Т.72 F.200 - Приложение С Видеотекс МККТТ Т.100, Т.101 F.300 WIKKTT T.61 I МККТТ Т.6 T.73-TIF.1 WIKKTT Т.6, Т.61 T.73-TIF.1 МККТТ Т.100, Т.101 СЕРТ T/CD 6 - 1 П Обсуждается) WIKKTT T.62, Х.225 WIKKTT T.70, Х.224 1.451' ' Ю-канал)1(В-канал) 1 MK,K7JI HDLC 1-4401 LApB 1.4411 LA^b Ю-канал)|(В-канал) 1 S/T МККТТ 1.430 и 1.431 WIKKTT X.21 (Сигн.) МККТТ X.21 МККТТ Т.70 (Перед.) WIKKTT HDLC LAPB/ Х.75 МККТТ Х.21/Х.2Г МККТТ Х.25 (Сигн. + Перед.) 1 МККТТ HDLC LAP B/X.25 1 WIKKTT X.25 Телефон |у,кктт ния + МККТТ. х-25 Х.25'(Перед.) МККТТ HDLC LAP B/X.75 или Т.71 1 WIKKTT Серия V ISDN Сеть данных с коммутацией каналов Сеть данных с коммутацией пакетов Телефонная сеть Рис. 2.2. Введение протоколов ISDN согласно рекомендаций МККТТ в структуру протоколов телематики и передачи данных: Сигн.— сигнализация; Перед.— передача полезной информации: текста, данных, чертежей и т. п.; TIF — формат текстовых изображений; LAP В — процедура доступа к каналу В; HDLC — управление звеном данных (высокого уровня) 20
дочивание последовательности блоков информации на участке между оконечными установками. Протоколы, ориентированные на применение, входят в уровни с пятого по седьмой. Уровень 5 заключает в себе управление связью (сеансами) при установлении соединения и разъединении, а также контроль за логическим соединением, например, между программами обработки в оконечном оборудовании данных и банке данных центра информации при получении информации по запросу. На этом уровне производится также переключение различных видов работы в пределах одной службы (например, при переходе от передачи текста к факсимильной передаче в рамках службы смешанных видов работы — служба текстфакса — см. разд. 2.3.1), а также управление исправлением ошибок передачи, которые не могут быть устранены на уровнях, ориентированных на транспортировку, путем повторной передачи законченного блока информации (например, страницы текста). Уровень 6 охватывает функции представления информации, такие, как форма представления шрифта и графических знаков, форма и структура документа. В уровень 7 входят функции и протоколы для управления применением (например, передачей текста, запросами на текст- данные), обработки и переработки (формирования) содержания передаваемых сообщений. К функциям уровня 7 причисляют также связанные с сообщением характеристики обработки, необходимые для управления процессом связи, как, например, вид сообщения, требования к качеству, имя или адрес партнера по связи или процесса обработки на ЭВМ, разрешение (право) и защита данных (засекречивание). На рис. 2.2 в качестве примера приведены протоколы ISDN [2.2—2.7], расчлененные в соответствии с этим принципом упорядочивания, а также некоторые протоколы передачи данных и телематики [2.8—2.30] для передачи текста и неподвижных изображений. В зависимости от объема охвата стандартизацией функций и протоколов связи службы подразделяются МККТТ на две группы: службы передачи и телеслужбы [2.31—2.33]. Службы передачи предназначены для независимой от кода и применения передачи данных, подобно тому как она реализована в настоящее время Почтовым ведомством ФРГ в службах передачи Datex-L и Datex-P интегральной сети текста и данных. Технические положения для этих служб охватывают функции передачи, выполняемые на уровнях с первого по третий эталонной модели ВОС и ориентированные на транспортировку сообщений. В службах с коммутацией каналов этому соответствуют функции сигнализации между пользователем и сетью (ISDN: протоколы D-канала) и функции уровня 1 (физический стык, скорость передачи) для передачи полезной информации (ISDN: функции уровня 1 для канала 21
a) 1 — Стык пользователь-сеть Станция (модуль) службы с функциями накопления, обработки и переработки "Т 6) Рис. 2.3. Участки определения службы передачи (а) и телеслужбы (б) В). В службах с коммутацией пакетов помимо транспортировки полезной информации предусмотрены функции уровней 2 и 3 (протокол передачи, формат пакетов). Служба передачи на участке между соответствующими стыками пользователь-сеть обеспечивает только транспортировку информации, т. е., в отличие от телеслужбы, ответственность за совместимость функций связи (протоколов) оконечных установок ложится на пользователей этими оконечными установками («замкнутая система») (рис. 2.3, а). Под телеслужбами понимаются службы для непосредственной связи пользователь-пользователь с определением также функций связи оконечных устройств (рис. 2.3, б); к этим службам относятся телефонная, телетекс, телефакс и видеотекс. Функции связи охватывают, во-первых, все без исключения функции передачи и протоколы связи для уровней с первого по третий, как уже было сказано при описании функций передачи. Во-вторых, сюда относятся функции и протоколы для управления процессами связи при известных условиях для различных видов информации (например, для передачи буквенно-цифровых знаков или точек растра факсимильного изображения), для ориентированных на связь процессов 22
Рис. 2.4. Классификация служб службы обработки и переработки информации на передающей стороне и представления переданной информации при воспроизведении (выдаче) на приемной стороне (уровни с четвертого по седьмой). Правила телеслужбы обеспечивают совместимость оконечных устройств соответствующей службы, в частности, в отношении кодирования (наборов знаков) и форматирования полезной информации, подлежащей передаче. В дополнение к классификации служб, выполненной на основе эталонной модели ВОС, МККТТ осуществил дальнейшую классификацию, охватывающую службы ISDN на скоростях передачи до 64 кбит/с и перспективные высокоскоростные службы. Независимо от отдельных применений и форм связи, а также от функций и устройств, необходимых для этих служб в сети, различаются две категории служб: интерактивные и с разветвленным режимом работы (рис. 2.4). Интерактивные службы охватывают следующие классы служб: диалоговые службы, службы с накоплением и службы по запросу. Службы с разветвленным режимом работы охватывают службы, в которых пользователь может или не может индивидуально управлять представлением информации. Интерактивные службы и службы с разветвленным режимом работы в зависимости от требований к совместимости могут быть стандартизированы МККТТ и предлагаться администрациями связи и эксплуатационными компаниями как телеслужбы или как службы передачи. Диалоговые службы, как правило, представляют собой средство для прямой передачи информации в реальном масштабе времени (без промежуточного накопления в сети) между пользователями или между пользователем и ЭВМ (например, для обработки данных). При этом поток информации может направляться в обе стороны, быть симметричным или несимметричным. В исключительных случаях в специальных службах, например в службах наблюдения, поток информации может быть также ограничен одним направлением. Сообщения, подлежащие передаче, вырабатываются отправителем (или совместно с адресатом) и предназначаются для определенного им адресата. В качестве примеров диалоговых служб можно назвать телефонную службу, службы речевой конференц- 23 Службы передачи П Телеслужбы Диалоговые службы Службы с накоплением I I м п I I I - Службы по запросу Службы с разветвленным режимом работы Службы с разветвленным режимом работы при наличии или отсутствии управления представлением информации со стороны пользователр
связи, телетекса, телефакса и передачи данных. Для этого класса служб в ISDN необходимо подготовить двусторонний «прозрачный» или, по меньшей мере, пригодный для транспортировки соответствующей информации канал передачи. Для служб конференц-связи, кроме того, могут потребоваться специальные устройства конференц- связи. Службы с накоплением предназначаются для непрямой связи между пользователями с помощью промежуточного хранения сообщений. Промежуточное хранение может производиться в центральных устройствах, которые автоматически переправляют в сторону приемника сообщения в соответствии с заданными пользователем условиями (например, во время действия благоприятных тарифов). Однако сообщения могут храниться в промежуточном накопителе, а также в электронных почтовых ящиках, из которых они могут быть извлечены адресатами, или в системах «обработки сообщений» с .использованием функций редактирования, обработки и переработки. В ISDN такие устройства хранения могут быть реализованы как в сети общего пользования, так и в подключенных к ней сетях. Сообщения, передаваемые в службах с накоплением, определяются и составляются только соответствующими адресатами или для них. Примерами являются службы с накоплением и функциями «обработки сообщений» или с электронными почтовыми ящиками для речи, текста, данных, чертежей и рисунков (фотографий). Службы по запросу дают возможность пользователю извлекать информацию из банков данных. В общем предполагается всеобщее неограниченное использование этой информации. Естественно, могут быть исключения для определенной информации, доступной только замкнутым группам пользователей. Информация этих служб передается пользователю только по его требованию и в заданный им момент времени. Примерами служб по запросу текста, чертежей и неподвижных изображений являются видеотекс и его разновидности. Для передачи информации из банков информации (банков данных) к потребителю, для выбора и запроса информации в противоположном направлении службы по запросу нуждаются в одинаковых или различных, пригодных для данной формы информации трактах передачи. В ISDN банки информации могут либо предоставляться администрациями связи (например, центры службы видеотекса), либо быть «внешними ЭВМ» разработчика или поставщика информации. Службы с разветвленным режимом работы при наличии или отсутствии управления представлением информации со стороны пользователя могут распределять сообщения от одного центрального источника информации к неограниченному числу абонентов, имеющих право на прием. Службы с разветвленным режимом работы без индивидуального управления представлением информации со стороны пользователя 24
распределяют непрерывный поток сообщений. Пользователь в любой момент времени может принять этот поток сообщений, однако он не может влиять ни на временное течение, ни на содержание этого потока. Следовательно, в общем случае пользователь не сможет полностью принять сообщение с его начала при временных отключениях приемника от источника информации. Представителями таких служб являются службы с разветвленным режимом работы для речи и данных, а в перспективной высокоскоростной ISDN— для программ звукового и телевизионного вещания. Для этих служб в сети необходимы распределительные коммутационные средства, каналы передачи от источника сообщений к распределительным коммутационным средствам и одно- или двунаправленные каналы между распределительными коммутационными средствами и пользователями для распределения и выбора сообщений (программ). Службы с разветвленным режимом работы при управлении представлением информации со стороны пользователя распределяют сообщения как последовательность с циклическим повторением замкнутых единиц информации. С помощью особого механизма выбора и доступа пользователь может управлять приемником сообщений таким образом, чтобы получать эти сообщения полностью. Примером такой службы с разветвленным режимом работы является телетекст (текст по телевизору). Поскольку, как правило, выбор сообщения и доступ к нему осуществляется в оконечном устройстве абонента, это не приводит к дополнительной загрузке ISDN. Службы по запросу и с накоплением с функциями высокого уровня (с четвертого по седьмой), например службы по запросу при вводе и хранении информации в банках текста/данных центров информации и по запросу информации из этих банков, а также службы с накоплением для выполнения функций электронного почтового ящика, причисляются к «службам» с расширенными возможностями [2.34]. Конечно, причисление таких функций к службам неправомерно, так как это не самостоятельные службы, а только отдельная характеристика службы (см. разд. 2.2). Службы по запросу или с накоплением могут быть реализованы внутри сети в сетевых узлах, оснащенных специальными модулями, или вне сети во внешних центрах служб. 2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЖБЫ Как показано на рис. 2.5 и в [2.35, 2.36], характеристики, описывающие службу связи, можно разделить на: технические, относящиеся к абоненту; эксплуатационные и коммерческие, относящиеся к администрации связи. 25
Основные характеристики Характеристики для абонента Услуги, связанные с абонентским доступом Характеристики служб ISDN Допопни- тепьные услуги Более быстрое и удобное установление соединений v ..Особые условия завершения Услуги, АЛ соединений связанные 5Х*Передача информации с использо- с соедине- s^ ванием промежуточного хранения нием ^"Ограничение определенных соединений Специальные соединения Преобразования •г Характеристики для администрации связи Услуги связанные с информацией Информация о тарифах А» Информация о сети V» Справки • Идентификация Рис. 2.5. Основные службы и дополнительные услуги в ISDN [2.35] Характеристики службы для абонента, в свою очередь, можно подразделить на основные и дополнительные. При этом основные характеристики описывают службу в ее основном (минимальном) оснащении ', включающем, например, устройства абонентского подключения, способ соединения (коммутируемое или закрепленное соединение) или способ представления информации (наборы знаков). Дополнительные характеристики (дополнительные услуги) модифицируют или дополняют основную характеристику, например, в отношении повышения качества или удобства связи. Для абонента они как самостоятельные службы не предлагаются, а только избирательно используются в сочетании с основными характеристиками. Одна и та же дополнительная услуга может быть введена в несколько служб. Примерами этого являются сокращенный набор, извещение о вызове, замкнутая группа пользователей. Важнейшие из дополнительных услуг для служб ISDN подробно рассматриваются в разд. 2.3.3. В соответствии с принадлежностью к «низшим» (с первого по третий) или к «высшим» (с четвертого по седьмой) уровням эталонной модели ВОС характеристики служб обозначаются как низшие (атрибуты низших уровней), описывающие доступ к сети. 1 Минимально необходимое для выполнения службой возложенных на нее функций.— Прим. перев. 26
или как высшие (атрибуты высших уровней), относящиеся к связи между оконечными аппаратами и ориентированные на применение [2.31]. Основные характеристики службы и дополнительные услуги реализуются в сетях связи и/или оконечных аппаратах с помощью соответствующих функциональных элементов. Здесь также одинаковые элементы функций (например, посылка сигнала опознавания абонентской линии, проверка совместимости оконечных устройств или проверка права на доступ) могут использоваться для основных характеристик службы и дополнительных услуг. 2.3. СЛУЖБЫ ISDN СО СКОРОСТЯМИ ПЕРЕДАЧИ ДО 64 КБИТ/С В табл. 2.1 приведены возможные службы в ISDN, причем группы служб в каждом случае расчленяются по схеме классификации, приведенной в разд. 2.1, а именно: новые службы через В- или D-каналы, существующие службы телефонной сети и службы для подключения существующих оконечных аппаратов сетей текста и данных. Далее эти службы описываются по отдельности. Принципы и планы введения служб ISDN в ФРГ, в Европейском сообществе и в других странах даны в [2.37—2.42]. 2.3.1. Службы ISDN на 64 кбит/с, организуемые по В-каналам Соединения между любыми абонентами ISDN по каналам 64 кбит/с позволяют ввести службы ISDN, оптимизированные под эту скорость передачи [2.43, 2.44]. Унифицированные сигнализация (протокол D-канала) и скорость передачи в канале пользователя (В-канал) помогают также быстрому и экономичному внедрению новых служб и оконечных устройств. 2.3.1.1. Диалоговые службы как службы передачи Каналы передачи ISDN 64 кбит/с обеспечивают достаточную пропускную способность для большинства применений передачи данных в учреждении и дома. Построенные на этих каналах службы передачи данных по коммутируемым и закрепленным соединениям на базе существующих служб передачи сигналов с различными скоростями откроют новые возможности применения в деловой и частной сферах. Представителями этой группы служб являются стандартизированные МК.КТТ службы передачи на 64 кбит/с, в которых предусмотрена независимость от последовательности символов для трансляции информации текста, данных и неподвижных изображений [2.32]. Одна из таких служб передачи при коммутации каналов уже опробована Почтовым ведомством ФРГ на экспериментальном участке ISDN [2.38, 2.39]. 27
Таблица 2.1. Возможные службы в ISDN на скоростях передачн до 64 кбит/с Классы служб Службы в ISDN через В-каналы (64 кбит/с) D-каиал Существующие службы телефонной сети Службы для оконечных аппаратов иитегрироваииой сети текста и данных Диалоговые службы Службы с накоплением Службы по запросу Службы с разветвленным режимом работы Службы передачи: передача данных (с коммутацией каналов, пакетов) Телеслужбы: Телефонная, речевая конференц-связь Телекс Телефакс (группа 4) Смешанный режим работы ISDN (тек- стфакс) Рисование на расстоянии Передача неподвижных изображений Передача подвижных изображений ' Службы безопасности Службы дистанционного управления Накопление: речевых сигналов сигналов текста факсимильных сигналов Видеотекс Распределение: данных речи неподвижных изображений Передача данных (с коммутацией пакетов) Службы безопасности Службы дистанционного управления Телефонная Телефакс (группы 2/3) Передача данных со стыками по рекомендациям МККТТ серии V (параллельные, последовательные) Службы безопасности Службы дистанционного управления Видеотекс Для оконечных устройств телетекста (2400 бит/с) При определенных условиях для оконечных устройств телефакса группы 4 (9600 бит/с) Для оконечных устройств передачи данных со стыками по Х.21 и Х.25 1 При пониженной разрешающей способности изображений по сравнению с существующим телевидением.
2.3.1.2. Диалоговые службы как телеслужбы Телефонная служба в ISDN — это значительный прогресс в речевой связи как для деловых абонентов, так и для частных пользователей. Базируясь на технических показателях ISDN, эта новая телефонная служба отличается улучшенным качеством и повышенным комфортом: увеличенным отношением сигнал-шум, затуханием, не зависящим от расстояния, улучшенными показателями громкой телефонной связи. При дальнейшем развитии телефонной службы ISDN полоса речевых сигналов может быть расширена, например, до 7 кГц и организована стереофоническая передача, что важно для звуковой конференц-связи. Кроме того, в рамках этой службы абоненту предлагается большое число новых дополнительных услуг (см. разд. 2.3.3). Служба телетекса в ISDN представляет собой дальнейшее расширение возможностей службы телетекса, реализованной в интегрированной сети текста и данных ФРГ [2.45]. Благодаря повышенной скорости передачи 64 кбит/с время передачи страницы текста формата А4 становится менее 1 с. Протоколы и функции передачи и представления текста (функции уровней ВОС с четвертого по седьмой) такие же, как и в службе телетекс [2.8—2.12] интегрированной сети текста и данных, так что совместная работа обеих этих служб возможна через устройства сопряжения. Высокоскоростная передача сигналов текста в службе телетекса ISDN или в комбинированной службе текста и факсимильной связи (смешанный режим работы в ISDN) в перспективе получит все большее распространение для связи учреждений. Факсимильная служба телефакса в ISDN служит для передачи и воспроизведения с высоким качеством изображений, чертежей, рукописей. По существу, эта служба в части протоколов (уровни с четвертого по седьмой), кодирования и разрешающей способности базируется на рекомендациях МККТТ для факсимильной связи группы 4 [2.11, 2.12, 2.15 ... 2.18]. В этих рекомендациях предусматривается разрешающая способность вплоть до 12 линий/мм, но может быть выбрана в пределах 16—48 линий/мм, причем разрешение 16 линий/мм соответствует качеству существующих учрежденческих копировальных аппаратов. При таком разрешении информация кодированных точек растра изображения, в среднем содержащаяся при черно-белом изображении страницы формата А4, может быть передана приблизительно за 15 с. При этом телефакс в ISDN впервые может быть использован для передачи факсимильных сигналов повышенного качества, сопровождаемой речевым сигналом. Комбинированная служба, или служба со смешанным режимом работы в ISDN (называемая также текстфакс в ISDN) особенно эффективна для передачи информации, включающей в себя текст, графические изображения, или черно-белые документы с эскизами от руки, или письма со штампами и подписями. Эта служба пред- 29
усматривает два режима работы: один для передачи текста с кодированием знаков и другой для передачи чертежно-изобразительной информации (факсимильная связь) с кодированием точек растра изображения. Такие показатели службы, как наборы знаков, разрешающая способность, протоколы связи, длительность передачи и т. д., соответствуют аналогичным показателям служб телетекса и телефакса в ISDN [2.10—2.12, 2.17—2.20]. Расширение возможностей службы смешанного режима работы на другие виды информации, такие, как графика (векторная графика, геометрические изображения), неподвижные изображения с повышенным разрешением и звук (например, для речевых пояснений к изображениям), в настоящее время обсуждается и должно быть учтено при стандартизации. Еще одной формой связи, предполагаемой в первую очередь для частного ^применения, является дистанционная видеография в ISDN (телескрипт). При этом «электронным пером» пишутся короткие сообщения, которые посылаются непосредственно в приемник или при использовании промежуточного хранения в электронный почтовый ящик приемника. Воспроизведение этого сообщения на экране домашнего телевизора осуществляется дополнительным устройством посредством векторной графики. Эта служба может быть введена как дополнение к телефонной. Служба передачи неподвижных изображений в ISDN предназначена для трансляции неподвижных телевизионных изображений. Возможна также передача последовательностей неподвижных изображений с использованием специальных методов сжатия, позволяющих в зависимости от содержания передавать новое изображение за время от 1 до 10 с. В этом случае может быть создано впечатление как бы движущегося изображения («медленное движение»). Служба передачи подвижных изображений в ISDN: на скорости 64 кбит/с в ISDN возможна также передача подвижных цветных или черно-белых изображений. Это может быть выполнено в рамках видеотелефонных переговоров или видеотелефонных конференций для индивидуального или группового представления партнеров по переговорам, демонстрации предметов или документов (текстов, чертежей). Однако весьма низкая скорость передачи (64 кбит/с) обусловливает необходимость существенного сжатия информации, содержащейся в сигналах подвижных изображений. Это означает, что с помощью такой службы при использовании известных в настоящее время способов кодирования [2.46] возможна передача подвижных изображений только со значительно худшим по сравнению с цветным телевидением качеством изображения (с меньшим разрешением во времени и пространстве). Дальнейшее изучение возможностей применения служб передачи подвижных изображений на 64 кбит/с [2.40] должно проводиться с учетом планируемых в перспективе служб высокоскоростной передачи подвижных изображений (см. разд. 2.5). Из-за сложности способов кодирования и 30
сжатия интеграция служб низкоскоростной (64 кбит/с) передачи подвижных изображений со службами высокоскоростной передачи в многофункциональных оконечных устройствах или комбинированных модулях служб при современном состоянии техники представляется лишенной смысла. К службам безопасности причисляются службы тревоги и экстренного вызова при пожаре, нападении, несчастном случае и т. п. Службы дистанционного управления используются для телеметрии (считывания показаний счетчиков), контроля производственных и домашних технических систем (отопление, электричество, газ, вода) и управления ими, а также для управления системами дорожного движения. Эти службы требуют, как правило, трактов передачи с высокой готовностью, малым значением коэффициента ошибок, специальных мер по безопасности и защите данных и малого времени передачи. Сигналы дистанционного управления и тревоги с повышенными объемами данных и более высокой категорией приоритета могут передаваться в ISDN через коммутируемые или закрепленные В-ка- налы. При весьма небольших потоках данных предпочтение отдается передаче в D-канале (см. разд. 2.3.2.2). 2.3.1.3. Службы с накоплением (телеслужбы) Накопление речевых сигналов, накопление текста, накопление факсимильных сигналов и служба сообщений в рамках видеотекса представляют собой службы с накоплением, выполняющие функции почтовых ящиков для речи, текста, факсимильных сигналов или данных. С помощью подобных служб можно также передавать партнерам по связи сообщения через необслуживаемые оконечные установки, причем сигналы речи, текста или изображений подаются в персональные электронные почтовые ящики для каждого вида информации. В качестве дополнительной услуги пользователь может получить от этой системы автоматическое извещение о поступлении сообщения в его почтовые ящики (оптическая или акустическая индикация на оконечном аппарате). Это извещение может быть доставлено абоненту по D-каналу независимо от состояния его оконечного аппарата и использования абонентской линии ISDN или по свободному В-каналу. Пользователь может индивидуально извлекать сообщения, поступившие в его электронные почтовые ящики. Индивидуальные или предназначенные для нескольких пользователей почтовые ящики могут быть реализованы в устройствах памяти, включенных на станциях коммутации ISDN (см. разд. 6.1). Доступ абонента к центрам памяти при использований в ISDN служб речи и служб текста/данных/факсимильной передачи существенно облегчается благодаря упомянутым в разд. 1.6 свойствам интеграции служб в ISDN. si
При соответствующем оснащении службы с накоплением могут быть также использованы для передачи сообщений во время действия пониженных тарифов, для циркулярных передач и для связи между несовместимыми оконечными устройствами (сопряжение служб, включающее функции обработки). Подобные системы с накоплением называются в МККТТ системами обработки сообщений, и для них уже согласованы рекомендации [2.47]. 2.3.1.4. Службы по запросу (телеслужбы) Видеотекс в ISDN является дальнейшим развитюм существующей службы видеотекса [2.48]. Эта служба рассчг ,ана на комбинированное применение алфавитного, геометр ическ~ т> и фотографического способов работы [2.23, 2.24] для эффекта чной передачи смешанной текстовой и графической информации, "корость передачи 64 кбит/с, согласованная с ней скорость обра отки и оптимизированные способы кодирования (уменьшения избь. -очности) дают возможность быстрого воспроизведения изображенш (в зависимости от содержания изображений, способов работы и кодирования время воспроизведения составляет от I до 20 с) при зап| jce информации и быстрого ввода изображения от поставщика инфо шации в центры службы видеотекса. Для пользователя время перед чи изображений и графиков (при кодировании элементов изображен га) в фотографическом режиме работы становится приемлемым л: шь при скорости 64 кбит/с. Разрешение информации, предоставляемой в настоящее время службой видеотекса, ограничено техническими воз! ожностями современных телевизоров (480 элементов изображения по горизонтали и 240 — по вертикали). При всеобщем введении цие1 ровой телевизионной техники и применении кинескопов с повышеьной разрешающей способностью, например для проектируемого в бу 1ущем телевидения высокой четкости (HDTV), стандарт службы рчдеотекса в ISDN также должен быть скорректирован в соответстьии с повышенным разрешением. 2.3.1.5. Службы с разветвленным режимом шботы Службы с разветвленным режимом работы на скорости 64 кбит/с не будут иметь такого же значения, как перспективные высокоскоростные службы с разветвленным режимо работы (например, для передачи телевизионных программ). Они -ригодны только для специальных приложений при распределении cv налов речи, данных, неподвижных изображений. Из-за однонапр^Е енных трактов передачи невозможно использование каких-либо способов коррекции ошибок передачи по сигналу указания ошибки в обратном направлении (ARQ). Введение служб такого рода целесообразно только в сочетании с методами прямого исправления ошибок или при 32
периодическом повторении сообщений и многократной записи через короткие промежутки времени в оконечном устройстве приемника. Приложение таких служб еще не ясно. 2.3.2. Службы ISDN, организуемые по D-каналу В ISDN D-канал служит преимущественно для сигнализации между пользователем и сетью. Наряду с этим он используется для передачи пакетов данных в службах передачи данных и сигналов телеметрии, службах безопасности и дистанционного управления, но всегда с учетом приоритета сигнализации. Пропускные способности таких дополнительных служб изменяются в зависимости от загрузки D-канала сигнализацией. По D-каналу с пропускной способностью 16 кбит/с возможна передача сигнала в среднем со скоростью до 10 кбит/с. 2.3.2.1. Диалоговые службы как службы передачи с низкой скоростью Ориентированные на пакеты службы передачи с виртуальными коммутируемыми и виртуальными закрепленными соединениями по D-каналу МККТТ стандартизировал [2.32] в качестве дополнения к службам передачи с коммутацией пакетов по В-каналу (см. разд. 2.3.1). В соответствии с национальными особенностями эти службы могут использоваться для прозрачной передачи информации текста и данных с низкими скоростями. При этом сохраняют силу указанные ранее ограничения в отношении скорости передачи и приоритета. 2.3.2.2. Диалоговые службы как телеслужбы Телеслужбами по D-каналу могут быть службы безопасности, такие, как службы тревоги и экстренного вызова, службы дистанционного управления для телеметрии (снятия показаний счетчиков), контроля и управления, как описано в разд. 2.3.1.2. В ISDN при весьма незначительных потоках данных следует преимущественно использовать канал сигнализации с его структурой передачи, ориентированной на пакеты, но также с названными выше ограничениями в отношении скорости передачи и приоритета. 2.3.3. Дополнительные услуги В то время как основные характеристики службы описывают минимальное оснащение службы и при этом являются постоянными, абонент по своему выбору может изменять или улучшать их с помощью дополнительных услуг. 2 Зак. 1177 33
Согласно [2.35, 2.36] (см. рис. 2.5) дополнительные услуги подразделяются на следующие группы: услуги, связанные с абонентским доступом; услуги, связанные с соединением; услуги, связанные с информацией. Далее на нескольких примерах наглядно показаны возможные в ISDN дополнительные услуги. Перечень важнейших из этих услуг в сочетании с пятью службами ISDN представлен в табл. 2.2. Почтовое ведомство ФРГ планирует предложить эти услуги уже в экспериментальном проекте ISDN или к началу регулярной экс- Таблица 2.2. Важнейшие дополнительные услуги в ISDN и их принадлежность к пяти службам ISDN Дополнительные услуги в ISDN Услуги, связанные с абонентским доступом Переключение видэ службы во время соединения Услуги, связанные с соединением Извещение о поступлении вызова с индикацией Перечни вызовов Переадресация вызовов Установка на ожидание Сквозной набор Перехват оплаты Замкнутая группа пользователей Конференц-связь Сокращенный набор Подключение третьего абонента Переключение вызовов Запрещение исходящей связи Запрещение входящей связи Повторные вызовы Автоматический будильник Циркулярная передача Услуги, связанные с информацией Указание номера вызывающего абонента Дата и время Выявление абонентов, осуществляющих злонамеренные вызовы Указание тарифных единиц Выдача справок X — реализация в станциях коммуташ 0 — реализация в оконечных устройств Службы ISDN Передача даииых X X X X 0 X 0 X и; Телефонная X X X X X X X X X 0 X X 0 X 0 X X X X X 0 Телетекс X X X 0 X 0 0 X 0 X X ах или специальных центрах службы. Телефакс X X X X 0 X 0 0 X 0 X X Видеотекс X X 0 0 0 X 0 0 34
плуатации ISDN [2.49]. В табл. 2.2 указано также, где предпочтительнее реализовать услугу — в коммутационных станциях, в абонентских аппаратах или в специальных центрах службы (например, в центрах службы видеотекса). Возможные услуги, связанные с абонентским доступом Работа с многими службами (многократная связь): одновременное использование нескольких служб. При этом одновременно поддерживаются несколько связей через одну или различные службы с одним или несколькими абонентами. Переключение службы во время соединения, например переход с речевой связи на факсимильную (смешанная связь) Опрос состояния запрашиваемой (активируемой) услуги, например, включена ли связанная с соединением услуга переадресации вызовов (см. ниже). Субадресация для управления определенными оконечными аппаратами с различным приоритетом, а при известных условиях и с различными вызывными сигналами. Возможные услуги, связанные с соединением Таковыми являются дополнительные услуги ISDN типа быстрого и удобного установления соединений, выполнения соединений специальных видов, передачи сообщения с помощью промежуточного хранения и ограничения определенных соединений, а кроме того, специальных соединений и преобразований. Быстрое и удобное установление соединений и удобная связь: сокращенный набор: для часто вызываемых номеров пользователь для установления соединений может применить двузначные сокращенные номера; сквозной набор к абоненту учрежденческой коммутационной станции; повторные вызовы: последний из набранных номеров запоминается. Повторение набора следует за нажатием определенной кнопки или автоматически через заданное время; прямое соединение: с определенным номером соединение устанавливается после нажатия любой кнопки или только после снятия микротелефонной трубки; набор при неснятой микротелефонной трубке; громкая связь через отдельный микрофон; дополнительный громкоговоритель для параллельного прослушивания. Выполнение соединений специальных видов: установка на ожидание при занятости: вызывающий абонент может активизировать эту услугу, если вызываемая линия занята. При освобождении вызываемой линии (и при незанятости линии ранее вызывавшего абонента) . соединение устанавливается автоматически; извещение о поступлении вызова с индикацией: при нали-
чии уже установленного соединения вызываемый абонент акустическим сигналом и/или визуально информируется о наличии дополнительных пожеланий на установление соединения с индикацией номера вызывающего пользователя. В пределах заданного времени ожидания абонент может установить второе соединение; переадресация вызовов: пользователь может перенаправить все входящие вызовы на любую другую линию путем ввода ее номера; переключение вызовов при отсутствии реакции вызываемого абонента: пользователь может дать любой другой номер, на который переключится входящий вызов, если сам пользователь не примет этот вызов в пределах определенного времени; (например, трехкратной передачи посылки вызова); переключение вызовов при занятости: поступающие вызовы переключаются на заданный номер, если вызывающий абонент занят. Передача информации с промежуточным хранением: поручения на время отсутствия с наличием или отсутствием записанных, ответов: эти функции соответствуют работе автоответчика; перечни вызовов: для информации вызываемого абонента — запись дат, времени и номеров вызывавших абонентов при вызовах, которые поступают во время его отсутствия. Ограничения определенных соединений: полное запрещение связи: по заявлению абонента запрещение установления всех входящих и исходящих соединений; запрещение исходящей связи: по заявлению абонента распространяется, например, на межконтинентальные, международные или междугородные соединения; запрещение входящей связи: по заявлению абонента вводится временно на ограниченный срок (например, для спокойствия) или навсегда (подключение только для исходящей связи) запрещение соединений всех или специфических служб. Специальные соединения: постоянный перехват оплаты: вызываемый абонент принимает на себя полную оплату соединений при входящих вызовах. Для этого заранее подготавливаются определенные номера. перехват оплаты в отдельных случаях: вызываемый абонент от случая к случаю может взять на себя оплату в течение времени всего соединения или части его; автоматический будильник: пользователь дает указание о подключении будильника к его линии, задавая временные точки отсчета (дату, время); циркулярный вызов, циркулярная передача: для передачи сообщений в одном направлении осуществляется одновременно
или последовательно вызов нескольких линий (распределение информации); подключение третьего абонента: пользователь может переключить установленное соединение со вторым абонентом в положение ожидания, чтобы организовать дополнительное соединение с третьим абонентом для наведения справки или чтобы перехватить соединение, установленное на ожидание; конференц-связь: соединение одновременно не менее трех абонентов, причем может быть установлена связь каждого с каждым; замкнутая группа пользователей: пользователи образуют группу с определенными согласованными ограничениями на доступ к абонентам и от абонентов из сети общего пользования (функции учрежденческих станций коммутации). Преобразования: согласование стыков; скоростей передачи, протоколов, при определенных условиях преобразование сообщений для совместной работы служб, сетей и для подключения оконечных аппаратов с существующими стыками и т, п. Возможные услуги, связанные с информацией Ниже поясняются такие возможные дополнительные услуги, как информация о плате, информация о сети, справки и идентификация. Информация о плате: указание для вызывающего абонента текущей или бывшей перед этим тарифной единицы или суммы во время или соответственно после соединения; дописывание стоимости (в службах текстовой связи) в заключение соединения; список отдельных разговоров: подсчет стоимости с перечислением стоимости соединения или службы (дата, время, номера вызываемых абонентов). Информация о сети: выдача справок: информация, например, об измененных номерах; служебные сигналы для ориентирования абонента в процессе установления соединения; указание набранного номера (у вызывающего абонента); указание даты и времени при установлении соединения; указание о наличии поступившего сообщения: абонент службы с накоплением, имеющий электронный почтовый ящик, автоматически информируется сетью (системой электронной почты) о поступлении сообщения в его почтовый ящик. Справки: телефонные сообщения, такие, как погода, спорт, известия; телефонные справки; справки по телексу, телетексу, другим службам. Идентификация: 37
Абонент S Оконечное устройство ISDN Аналоговое оконечное устройство 1 i i Сетевое окончание пользователя ISDN | Сеть. | 1 i | i i i i «1 —1 Оконечная коммутационная станция /П ISDN I Рис. 2.6. Подключение цифровых и аналоговых абонентских линий к оконечной коммутационной станции ISDN: А — блок подключения аналоговой линии; Ц — блок подключения цифровой линии, а/b — стык аналоговый пользователь-сеть для телефонной сети, S — стык пользователь ISDN- сеть выявление абонентов, осуществляющих злонамеренные вызовы: регистрация номеров злонамеренных абонентов; указание номера вызывающего абонента у вызываемого абонента. * 2.3.4. Существующие службы телефонной сети в ISDN В ISDN наряду с вновь вводимыми службами могут продолжать работать существующие службы телефонной сети, по крайней мере в переходный период, причем с использованием имеющихся оконечных устройств служб аналоговой телефонной сети. Следовательно, в ISDN прежде всего может предоставляться телефонная служба с аналоговыми телефонными аппаратами. Абонент этой службы получает аналоговую абонентскую линию от относящейся к нему оконечной станции коммутации ISDN (рис. 2.6, см. также разд. 6.1). По этим линиям могут также работать без изменений все службы текста и данных существующей телефонной сети. Это относится к службам передачи данных с помощью модемов (согласно Рек. МККТТ серии V) со скоростями передачи, определенными в настоящее время для телефонной сети, а также к службам телефакса и видеотекса. Эти службы можно также получить по стыку а/b (рис. 2.7) на абонентском окончании ISDN с помощью специального согласующего устройства (см. разд. 4.1.4), где аналоговые сигналы модемов преобразуются в цифровую форму и далее коммутируются и передаются как цифровые. Хотя сама служба и оконечные устройства остаются неизменными, однако пользование службами через абонентскую линию ISDN имеет то преимущество, что и для существующих служб можно использовать такие достоинства ISDN, как, например, интегрированную многоканальную абонентскую линию или удобное установление соединения через оконечное устрой-
Абонент Сеть Оконечное устройство ISDN Оконечное устройство других сетей ТА а/Ь Х.21 Х.25 Сетевое окончание пользователя ISDN Оконечная коммутационная станция ISDN Рис. 2.7. Примеры приспособления оконечных устройств других сетей к абонентскому окончанию ISDN: S — стык пользователь ISDN-сеть, а/Ь — стык аналоговый пользователь-сеть для телефонной сети, X — стык пользователь-сеть для сетей данных. ТА — согласующее устройство ство ISDN внутри установки пользователя (см. также разд. 1.6). Так, в службе видеотекса благодаря многоканальности абонентской линии ISDN не блокируется телефонная связь во время пользования услугами видеотекса. 2.3.5. Службы, образуемые оконечными устройствами независимых сетей текста и данных В отдельных случаях ISDN обеспечивает возможность подключения через согласующие устройства существующих оконечных устройств, которые предусмотрены для работы в специальных коммутируемых сетях текста и данных (рис. 2.7). При этом абонент, который из-за использования новых служб ISDN нуждается в абонентской линии ISDN, получает здесь также и преимущества интегрированной абонентской линии ISDN, даже если он сохраняет еще и несколько обычных оконечных аппаратов. Для подключения к ISDN следует использовать в основном: оконечное устройство данных со стыком согласно Рек. МККТТ Х.21 для коммутации каналов, соответствующее Datex-L в ФРГ (см. табл. 2.3); оконечное устройство данных со стыком согласно Рек. МККТТ Х.25 для режима пакетной коммутации, соответствующее Datex-P в ФРГ (см. табл. 2.3); оконечные устройства для службы телетекса (2,4 кбит/с); фототелеграфные аппараты группы 4. Однако абонент, который подключает эти оконечные устройства к ISDN, получает службу с показателями, отличающимися от тех, что дает существующая сеть текста и данных, хотя в оконечном устройстве и не производится никаких изменений. Это вытекает 39
Таблица 2.3. Классы пользователей сетей данных с коммутацией каналов и коммутацией пакетов Оконечные устройства со стыком согласно Рек. МККТТ Х.21 Класс пользователя ' Скорость передачи, бит/с Окоиечиые устройства со стыком согласно Рек. МККТТ Х.25 Класс пользователя ' Скорость передачи, бит/с 4 2400 8 2400 5 4800 9 4800 6 9600 10 9600 (30) 64 000 11 48 000 1 Нумерация согласно Рекомендации Х.1 МККТТ. из различных 'возможностей сетей, например, могут отличаться длительности установления соединений. 2.4. СОПРЯЖЕНИЕ СЛУЖБ При закладывании основ служб необходимо стремиться к тому, чтобы как можно большее число пользователей могло соединяться через одну сеть связи. При такой целевой установке в отдельных случаях с помощью устройств сопряжения сетей и служб становится возможной связь между оконечными устройствами различных служб и с оконечными устройствами различных сетей (рис. 2.8). 2.4.1. Сопряжение служб внутри ISDN Разумеется, возможность связи между абонентами существующей аналоговой телефонной сети и ISDN должна обеспечиваться до тех пор, пока будут аналоговые телефоны. Естественно, что в соединениях с абонентами существующих телефонных служб общего пользования абонент ISDN не сможет получить дополнительные услуги телефонной службы ISDN полностью. Например, он не сможет принять извещение о поступлении вызова с индикацией и получить запись перечня вызовов к нему. Для служб нетелефонной связи внутри ISDN важны следующие сопряжения: службы телетекса ISDN (64 кбит/с) и устройств телетекса (2,4 кбит/с) с согласующими устройствами; службы текстфакса ISDN и службы текста и факсимильной передачи ISDN; между службами для различных групп факсимильных аппаратов, особенно групп 3 и 4. 40
Телефон ISDN - Аналоговый телефон ООД (модем) Оконечное устройство телетекса ISDN ISDN Устройство сопряжения сетей Аналоговая коммутируемая телефонная сеть Аналоговый телефон Аналоговый телефон ООД (модем) - ТА - ТА Оконечное устройство телетекса ООД Х.25 Устройство сопряжения сетей и служб Оконечное устройство телетекса Оконечное устройство телекса .1 !_ Коммутируемая сеть текста и данных 1 _J ООД Х.25 Рис. 2.8. Сопряжение служб и сетей (примеры): ТА — согласующее устройство; ООД — оконечное оборудование данных 2.4.2. Сопряжение служб при соединении с внешними сетями Должны быть обеспечены следующие возможности телефонной связи: внутри ISDN между телефонными аппаратами, подключенными к аналоговой абонентской линии, и телефонными аппаратами ISDN; между телефонными аппаратами в ISDN и телефонными аппаратами аналоговой телефонной сети или еще не преобразованных аналоговых частей сети. Для абонента ISDN, по существу, имеют силу те же ограничения, что упомянуты в разд. 2.4.1. В странах с самостоятельными сетями текста и данных имеет значение сопряжение между ISDN и этими сетями. Например, через устройства сопряжения сетей абоненту ISDN может быть обеспечен доступ к ЭВМ, включенной в сеть данных, все устройства телетекса обеих сетей смогут связываться друг с другом при сохранении (через телетекс) возможности соединения между ISDN и службой телекса. 41
2.5. СЛУЖБЫ С ПОВЫШЕННЫМИ СКОРОСТЯМИ ПЕРЕДАЧИ Наряду со службами, которые базируются на В-каналах (64 кбит/с) или на D-каналах абонентской линии ISDN, при дальнейшем развитии ISDN следует ожидать появления служб с более высокими скоростями передачи. Для ISDN MKKTT уже определил так называемые каналы типа Н (см. разд. 4.2) с пропускными способностями 384 кбит/с, а также 1920 кбит/с для европейских (см. также разд. 7.2.3) и 1536 кбит/с для американских цифровых систем. Канал 384 кбит/с должен использоваться и для передачи сигналов звукового вещания. Каналы 1920 кбит/с (соответственно 1536 кбит/с) предусматриваются для организации видеоконференций (соединение помещений для конференции) и для передачи данных (например, передачи файлов, передачи сигналов изображений газетных полос). При развитии ISDN в направлении повышения скорости передачи становится возможной передача подвижных изображений. Для обеспечения качества изображений, эквивалентного качеству цветного телевидения, необходимы каналы с пропускными способностями примерно от 30 до 140 Мбит/с (в зависимости от используемых методов сокращения избыточности) [2.50]. Для этого на абонентском участке вместо медных пар должны применяться оптические волокна (см. разд. 7.3). По каналам с такой высокой пропускной способностью можно организовать много новых служб. Здесь ключевая роль принадлежит службе видеотелефона, так как в принципе каждый телефонный абонент является потенциальным абонентом видеотелефона. Особой формой видеотелефона является видеотелеконференция, предусматривающая как соединение нескольких абонентов видеотелефона, так и соединение студий для конференций. Еще ряд служб базируется на запросе неподвижных изображений с телевизионным качеством и сцен из фильмов. Здесь напрашиваются формы дальнейшего развития службы видеотекса. Возможны телевидение с большим числом программ, и, кроме этого, организация служб хранения и запроса высшего порядка с передачей на абонентские электронные почтовые ящики неподвижных изображений и сцен из фильмов. Наряду с этим предполагаются службы передачи с очень высокой пропускной способностью для передачи данных. Это может способствовать созданию выгодных децентрализованных структур систем обработки данных, например, в виде распределенных баз данных. На основе каналов передачи с высокой пропускной способностью имело бы смысл создание стандартизованной службы «Документальная связь», причем возможна реализация идей представления информации, содержащейся в виде текстов из кодированных знаков, факсимильных изображений и речи (в качестве аннотации), и очень быстрого доступа к страницам документов (перелистывания). 42
ГЛАВА 3 ПОСТРОЕНИЕ ISDN 3.1. СТРУКТУРА СЕТИ Сети связи состоят в основном из трех компонентов (рис. 3.1): сети абонентских линий (АЛ), коммутационных станций (КС) и сети соединительных линий (СЛ). Сеть абонентских линий соединяет оконечные устройства абонентов с приданными к ним оконечными КС. Абонентские линии могут быть индивидуальными на каждого абонента, как это преимущественно сделано в телефонной сети, или коллективными, общими для нескольких абонентов при использовании соответствующих способов каналообразования. Последние часто применяются на абонентских участках сетей текста и данных, так как из-за малой плотности абонентов этих сетей необходимо перекрывать повышенные расстояния между абонентом и КС. Для АЛ применяются пары медных проводов с диаметром жилы от 0,4 до 0,8 мм (см. разд. 7.4.3). На абонентском участке телефонной сети на абонента отводятся две жилы. В интегрированной сети текста и данных Почтового ведомства ФРГ (см. разд. 3.2.2) из-за повышенных расстояний, подлежащих перекрытию, введены системы передачи данных с модулированной несущей или с передачей импульсами постоянного тока. Для таких систем применяются двух- и четырехпроводные линии. Четырехпроводные линии предусматриваются также иногда и в частных сетях. Коммутационные станции (рис. 3.2) в зависимости от набранного номера соединяют абонентскую линию с соединительной линией или с другой абонентской линией (оконечная коммутационная станция) или связывают друг с другом соединительные линии Рис. 3.1. Важнейшие компоненты сети связи 43
Сеть- Сеть местных линий „г- СеТЬ междугородных Междугор0дНые КС Местные КС линии * Сеть АЛ Сеть Оконечные Оконечно_ Транзитнь1е местных СП КС Транзитные КС транзитные КС КС Рис. 3.2. Структура сети связи различных пучков (транзитная коммутационная станция). Зачастую КС выполняет также обе эти функции (оконечно-транзитная коммутационная станция). Коммутационные станции, принадлежащие местной сети, будем называть местными КС. К ним относятся оконечные, транзитные и комбинированные оконечно-транзитные КС (рис. 3.2). Транзитные КС междугородной сети называются междугородными КС или узлами автоматической коммутации УАК. В иерархических сетях такие станции называются соответственно уровню иерархии, на котором они находятся, например узлом автоматической коммутации первого (УАК-1) или второго (УАК-2) класса или междугородной КС. Сеть соединительных линий соединяет между собой станции коммутации. Местные соединительные линии соединяют коммутационные станции внутри местной сети, а междугородные соединительные линии — коммутационные станции междугородной сети. Часто используется термин сеть местных линий. Под этим понимают совокупность всех линий местной сети, как соединительных, так и абонентских. Помимо этого для эксплуатации является необходимым наличие правил эксплуатации и устройств обслуживания и поддержания сети в исправном состоянии. К ним относятся: разработка тарифов, контроль характеристик АЛ, СЛ и КС, измерения трафика и качества работы, а также поддержание устройств сети в исправном состоянии и др. 3.2. ИСХОДНАЯ СИТУАЦИЯ ДЛЯ ISDN ISDN не может рассматриваться независимо от существующих сетей. Для этого ниже на примере ФРГ кратко излагается состояние существующих сетей общего пользования. Это телефонная сеть, которая в первую очередь рассчитывается на развитие телефонного трафика, и интегрированная сеть текста и данных, рассчитанная на обмен текстом и данными. Соответствующий обзор представлен в табл. 3.1. 44
3.2.1. Телефонная сеть Из-за большого числа АЛ (конец 1985 г.— приблизительно 26 млн, конец 1990 г.— предполагается около 29 млн основных абонентских линий) телефонная сеть ФРГ имеет структуру, состоящую из четырех основных уровней иерархии [3.1] (рис. 3.3): уровень УАК-1 с восемью такими узлами; уровень УАК-2 с 56 явными ' такими узлами; уровень междугородных КС с 417 явными ' такими станциями; уровень оконечной коммутации с примерно 3750 местными сетями, в которых находится приблизительно 6200 местных КС. Уровень оконечной коммутации образуется из КС в местных сетях. В зависимости от размера местная сеть содержит одну или несколько местных КС. Наибольшие из них содержат примерно до 100 местных КС, которые вновь иерархически располагаются на нескольких (максимум трех) уровнях. За счет множества прямых путей между КС одного и того же и различных уровней иерархии из первоначально звездообразной структуры сети с четырьмя уровнями иерархии возникло сочетание сетей звездообразной и решетчатой структуры. Коммутационные станции телефонной сети работают на принципе коммутации каналов (см. разд. 6.1). Это означает, что в Уровень УАК-1 Уровни между- Уровень УАК-2 городной сети Уровень междугородных КС Уровень оконечной ^. коммутации/уровень \Jr~ местной сети УАК-1 УАК-2 Станции и узлы междугородной коммутации Междугородная КС Оконечная/местная КС Рис. 3.3. Структура телефонной сети Почтового ведомства ФРГ: — путь последнего выбора, — прямой путь, прямые пути, которые могут быть рационально организованы только с внедрением систем коммутации с программным управлением 1 Коммутационная станция (узел) считается явной, если она не находится в том же месте, где размещена КС (УАК) более высокого уровня. 45
Таблица 3.1. Характеристики существующих в ФРГ сетей общего пользования 1 Телефонная сеть Телефонное соединение 2 Передача данных через модем 3 Цифровое закрепленное соединение 4 Интегрированная сеть текста и данных Сеть телекса ♦ 5 Datex-L * 6 Datex-P 7 Сеть прямого вызова 8 Службы Телефонная, Передача Соединение Телекс, пере- Передача Передача Передача телефакс данных цифровых дача данных данных, те- данных данных учрежден- летекс ческих станций Число основных АЛ (конец 1985 г.) Способ передачи Принцип организации соединения Число ступеней иерархии в сети ' 25800000 86500 Аналоговый Коммутация каналов 4 В процессе создания Цифровой Закрепленное соединение Не имеется 163800 Цифровой Коммутация каналов [ 29300 Цифровой Коммутация каналов 1 11500 Цифровой Коммутация пакетов 1 129000 Аналоговый и цифровой Закрепленное соединение Не имеется Скорости передачи 200...4800 64 кбит/с 50 Бод 50 Бод 50 Бод... 50 Бод 48 кбит/с данных бит/с 2 Мбит/с 9600 бит/с 48 кбит/с в будущем 10...40 34 Мбит/с 64 кбит/с 64 кбит/с, 2 и знаков/с 34 Мбит/с
течение длительности соединения между двумя линиями, подключенными к одной КС, существует постоянное проключение. При подключении модемов к АЛ можно использовать телефонную сеть и для передачи данных. Для этого следует с помощью модемов преобразовать цифровые сигналы данных в сигналы тональных частот [3.2]. Однако при передаче данных в телефонной сети существует ряд ограничений, которые в определенных случаях не дают удовлетворительных решений. Важнейшими из них являются: граничная скорость передачи 4800 бит/с, самое большее 9600 бит/с; относительная высокая вероятность ошибок вследствие передачи данных как аналоговых сигналов; длительное время установления соединения (включая выдачу номера вызываемого абонента) — свыше 10 с; возможные блокировки сети в течение времени наибольшей нагрузки. Несмотря на это, на телефонную сеть (см. табл. 3.1) приходится относительно большая часть подключений установок передачи данных (на конец 1985 г. 35%) от их общего числа; передача данных в телефонной сети не требует дополнительных АЛ, а использует линии телефонной службы. Службы видеотекса [3.3] и телефакса [3.4] для передачи факсимильных изображений представляют собой еще две службы, реализуемые в телефонной сети. Служба видеотекса использует телефонную сеть для установления соединения между абонентами и центрами информации, а служба телефакса образует соединения так же, как и при телефонии, а затем они используются для передачи факсимильных изображений. Телефонная сеть служит только для транспортировки информации всех этих служб и помимо основных показателей телефонной службы не предоставляет 47
никаких дополнительных услуг, например, типа замкнутой группы пользователей (см. разд. 2.3.3). ..В дополнение к уже описанным соединениям в телефонной сети Почтового ведомства ФРГ возможна связь оконечных устройств через закрепленные соединения. Наряду с аналоговыми закрепленными соединениями, которые, кроме того, используются как прямые пути при соединении учрежденческих КС, с 1983 г. предлагаются также закрепленные соединения с цифровыми стыками на скорости передачи 64 кбит/с, 2 Мбит/с и 34 Мбит/с. Они предназначаются в первую очередь для соединения цифровых учрежденческих КС. 3.2.2. Интегрированная сеть текста и данных Названием* «Интегрированная сеть текста и данных» (IDN) в одной сети Почтового ведомства ФРГ объединены по технике несколько цифровых сетей передачи данных. С коммутацией каналов работают следующие сети. Сеть телекса с приблизительно 164000 точек подключения к сети в ФРГ (конец 1985 г.) для передачи сигналов телеграфных аппаратов со скоростью 50 Бод (400 знаков в минуту). Эта сеть используется также для передачи данных, однако из-за малой скорости передачи только в малом, непрерывно уменьшающемся объеме (конец 1985 г.— примерно 300 точек подключения к сети для передачи данных). Сеть Datex-L, рассчитанная специально на передачу данных, к которой подключаются также абоненты телетекса, предоставляет ряд дополнительных услуг, как, например, замкнутая группа пользователей, перехват оплаты входящим абонентом, циркулярный вызов, обеспечивает синхронную и асинхронную работу подключенных оконечных устройств, а также полудуплексный и дуплексный режимы работы. Сеть гентекса для передачи телеграмм внутри ведомства связи. Эти три сети используют общие устройства передачи и электронную систему коммутации данных [3.5]. В ФРГ имеются в общей сложности 23 станции коммутации данных, размещенные в 18 местах. К этим станциям коммутации напрямую подключены абоненты, расположенные в непосредственной близости, а через мультиплексоры, образующие при необходимости трехступенчатую иерархию,— удаленные абоненты. Для передачи данных с коммутацией пакетов с 1980 г. образована сеть данных Datex-P. Существенными достоинствами таких сетей являются: согласование отличающихся процедур и скоростей передачи подключенных оконечных аппаратов, короткое время установления соединения, использование абонентских линий для нескольких одновременно существующих соединений, а также 48
льготные тарифы для определенных применений, например для диалоговой связи. По сети Datex-P организуются соединения между центрами службы видеотекса и внешними ЭВМ. Коммутационные станции сетей Datex-P и Datex-L находятся в одних и тех же местах; однако из-за различных принципов коммутации эти станции отделены друг от друга. При некоторых применениях передачи данных нарушаются нормы времени установления соединения и возникает опасность, что желаемое соединение достигается не сразу из-за отсутствия свободных промежуточных путей или занятости абонентской линии. Часто преимущество коммутируемой сети, состоящее в возможности реализации большого числа соединений, не имеет значения, поскольку потребность связи ограничивается несколькими, определенными партнерами по соединению. Для таких случаев в распоряжение предоставляется сеть прямых соединений общего пользования [3.6]. В сети прямых соединений связываются постоянно две оконечные установки данных. При прямом соединении время его установления для основного подключения практически равно нулю, тракт передачи всегда находится в распоряжении и желаемая линия партнера не может быть занята другими соединениями. Часть соединений в сети прямых соединений проходит еще по аналоговым каналам передачи; как и при- передаче данных в телефонной сети, эти соединения требуют установки модемов для преобразования цифровых сигналов данных в сигналы тональных частот. Из общего числа сетевых подключений для передачи данных, равного примерно 248 000, на сеть прямых соединений приходится 129 000 (по состоянию на конец 1985 г.). Таким образом, в настоящее время прямые соединения являются наиболее употребительными для передачи данных. 3.3. ЗАДАЧИ КОМПОНЕНТОВ СЕТИ В ISDN Основу ISDN образуют цифровые компоненты телефонной сети (см. разд. 3.8). Ориентированные на выполнение требований телефонной сети, они должны быть доукомплектованы для реализации ISDN. 3.3.1. Абонентские линии в ISDN В ISDN все сообщения должны передаваться в цифровом виде, в том числе и по АЛ (рис. 3.4, а). В этом и состоит ее существенное отличие от цифровой телефонной сети, в которой сообщения подаются на вход оконечной коммутационной станции в аналоговом виде (рис. 3.4, б). Для передачи применяются существующие пары кабеля. С использованием соответствующих методов передачи (см. разд. 7.4.3) по двухпроводной медной АЛ можно передать требуемый для основного абонентского окончания ISDN сигнал со ско- 49
Установка Оконечная КС пользователя ■П. Транзитная КС о- Оконечная КС Установка пользователя Установка Оконечная КС пользователя а) Транзитная КС О Оконечная КС Установка пользователя б) Рис. 3.4. Структура ISDN la) и цифровой телефонной сети (б): ~ аналоговый сигнал, _| |__ цифровой сигнал, АЦП — аналого-цифровой преобра- ростью 144 кбит/с. При этом обычно в абонентской сети не требуется никаких дополнительных расходов, например, на установку промежуточных регенераторов. 3.3.2. Оконечные коммутационные станции в ISDN Расширенные возможности связи в ISDN приводят к более сложному по сравнению с цифровой телефонной сетью подключению абонента в оконечные КС и к дополнительным требованиям по управлению установлением и разрушением соединения (см. разд. 4.3.5). К важным задачам схемы абонентского доступа относят разделение цифрового потока 144 кбит/с на два по 64 кбит/с и один 16 кбит/с, а также раздельную обработку двух потоков 64 кбит/с, так как последние могут коммутироваться в различных направлениях и пригодны для различных служб. Во время существования соединения должны быть обеспечены возможности подключения второго канала 64 кбит/с, а внутри канала — изменения вида службы, а значит, осуществления абонентской сигнализации. В этом ISDN отличается от телефонной сети, в которой во время существования соединения передаются только информация об оплате и сигналы для прекращения соединения. Кроме того, ISDN позволяет подключать несколько оконечных устройств к одной АЛ, которой присвоен только один номер. Это требует при входящем вызове перед проключением сначала осуществить обмен сообщениями между оконечной КС и оконечной установкой, а при известных обстоятельствах и между оконечными установками по обоим концам соединения, чтобы иметь возможность определить, к какому из оконечных устройств следует направить поступивший вызов. 50
3.3.3. Сигнализация между коммутационными станциями в ISDN Между КС в ISDN требуется способ сигнализации с увеличенной по сравнению с сигнализацией в телефонной сети пропускной способностью. Для этого вводится система сигнализации МККТТ № 7 с общими каналами сигнализации между КС с добавлением для ISDN дополнительных функций (см. разд. 6.3). Так, для индикации конкретной службы расширяются форматы, а для управления новыми услугами вводятся изменения и дополнения в протоколы сигнализации. Часть информации сигнализации, подлежащей передаче между КС, касается только исходящей КС и КС назначения. В качестве новой функции для этих сообщений введена сигнализация из конца в конец. Сообщения из конца в конец обозначаются специальным кодом и на промежуточных транзитных станциях только ретранслируются. 3.3.4. Ввод дополнительных услуг в ISDN Дополнительные услуги (см. разд. 2.3.3.), вводимые в сетевых компонентах ISDN, можно разделить на две группы: дополнительные услуги, реализуемые в оконечном устройстве; дополнительные услуги, предоставляемые сетью. К дополнительным услугам, реализуемым в оконечных устройствах, относятся такие, в получении которых абоненту способствует процесс автоматической связи, но которые не требуют доступа к данным в других устройствах сети. Примерами этих услуг являются: сокращенный набор, индивидуально приданный оконечному устройству (с помощью номеров сокращенного набора, прямого вызова, кнопок тастатуры с именами), или повторение набора (см. разд. 2.3.3). В противоположность этому сеть предоставляет прежде всего такие дополнительные услуги, которые требуют доступа к информации, хранящейся в станциях коммутации или в других центральных устройствах сети. К ним относятся, например, такие услуги, как индикация набежавшей за время одного разговора суммы оплаты или замкнутая группа пользователей, ограничение обмена для определенной группы абонентов, а также переадресация вызовов на другой из набранных номеров. Службы, которые интересуют только сравнительно малую часть абонентов, как, например, службы по запросу и службы с накоплением (см. разд. 2.1), реализуются в дополнительных устройствах — модулях службы (см. разд. 6.2.9). Они придаются центральным коммутационным станциям ISDN, например узлам УАК-1, УАК-2, и обеспечиваются расширенной областью доступа, т. е. являются доступными для всех абонентов, которые подключены к подчиненным КС. 51
3.3.5. Эксплуатация и техническое обслуживание в ISDN К функциям эксплуатации и технического обслуживания сетевых компонентов ISDN, а особенно КС и сети СЛ, можно предъявить в широком смысле те же требования, что и к аналоговым компонентам цифровой телефонной сети. Основополагающие функции приведены в разд. 6.2.7. Дополнительные требования касаются в основном абонентской сети, так как там аналоговые АЛ заменяются на цифровые. Эта АЛ состоит из нескольких функциональных элементов (см. разд. 4.1), таких, как окончание линии на КС, сетевое окончание у абонента и собственно абонентская линия. Чтобы при наличии помех можно было установить, какой из структурных элементов сети подвержен действию помех, абонентская линия разбивается на несколько испытательных участков и на каждом участке предусматривается возможность образования испытательных шлейфов [3.7]. Эти испытательные шлейфы могут образовываться дистанционно со стороны КС. Путем сравнения результатов на передающей и приемной сторонах испытательных шлейфов можно установить, возникла ли помеха на данном испытательном участке. 3.4. ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТИ 3.4.1. Основные положения Характеристики сети определяются с целью установления параметров совместно используемых абонентами сетевых устройств, т. е. коммутационных станций и сети соединительных линий, таким образом, чтобы могли быть получены желаемые соединения без заметных потерь и в часы наибольшей нагрузки [3.8]. Для коммутационных станций следует определить их число, расположение, емкость и пропускную способноеть для обработки нагрузки, для соединительных линий, связывающих друг с другом КС, следует установить число линий, объединяемых в одном пучке. При определении характеристик систем коммутации по тому, как обслуживается коммутационная нагрузка при возникновении блокировок, делают различие между устройствами, которые работают в режиме ожидания и в режиме потерь [3.9]. В режиме ожидания при наличии блокировки абонент может ждать освобождения соединительных путей или коммутационных устройств. Для описания качества обмена служат данные о средней продолжительности времени ожидания, о вероятности наступления случаев ожидания и о превышении определенной длительности ожидания. Устройства управления КС, как правило, работают в режиме ожидания. В режиме потерь осуществляется блокировка поступающих попыток занятия. Абонент получает сигнал занятости. Доля потерь, 52
Оконечная установка 9 Исходящая КС Транзитная КС КС назначения Оконечная установка Р Вызываемый аб-т Успешные занятия cPrf° ^ <^ аб-т - КС- абонент коммутационная станция "Внутренние блокировки" Рис. 3.5. Потери при установлении соединения т. е. заданное в процентах отношение числа неудовлетворенных вызовов к общему числу вызовов, характеризует здесь качество обмена. Коммутируемые сети с коммутацией каналов работают, как правило, в режиме потерь. Если внутри системы коммутации не может быть найден свободный соединительный путь (внутренняя блокировка) или отсутствует свободная абонентская линия (внешняя блокировка), то попытка занятия отклоняется (рис. 3.5). Для определения характеристик сети имеет значение установление подходящего качества обмена, т. е. потерь, с которыми придется примириться при коммутации каналов. В электромеханических системах с неполной доступностью, где не каждый выход системы коммутации достижим с каждого входа, в общем случае считаются обычными потери около 1 % на участок линии. Так как соединительный путь состоит из нескольких последовательных участков линии, а потери возникают и в КС, при соединениях через электромеханические системы общие потери, обусловленные сетью, имеют величину, примерно, от 4 до 8%. К этому добавляются также потери, зависящие от абонента, например из-за занятости и неответа абонента (рис. 3.5). 53
Во вводимых для ISDN цифровых системах коммутации с полной доступностью потери в 1% на участок линии при увеличенных пучках соединительных линий уже в случае нормальной нагрузки приводят к весьма высокой загрузке линий. Для неизбежных даже при тщательном проектировании сети случаев перегрузки, например при повышенном поступлении нагрузки по определенным дням недели («пик понедельника»), достаточные резервы по загрузке отсутствуют. Так как в случае занятости необходимы частые повторения вызовов, возникает лавинообразное возрастание попыток установления соединения. Это приводит к дополнительной нагрузке на устройства управления КС и к дополнительной холостой нагрузке на вышестоящие соединительные участки сети [3.10]. По этим причинам в настоящее время емкость пучка соединительных линий часто определяется на основе потерь в случае перегрузки, например для потерь 3% при перегрузке 20%. В случае нормальной нагрузки это приводит к зависящим от числа соединительных линий в пучке (емкость пучка) потерям, которые становятся все меньше с ростом числа соединительных линий. При таком способе расчета и в случае высокой нагрузки еще обеспечивается удовлетворительное качество обмена. 3.4.2. Влияние интеграции служб 3.4.2.1. Длительность занятия, величина нагрузки, нагрузка по занятиям В ISDN будут преобладать телефонные соединения. Средняя длительность занятия' при таких соединениях (рис. 3.6) по существу определяется поведением абонентов, различающиеся скорости передачи при кодировании речи (см. подразд. 7.2.1) не меняют среднюю длительность занятия. Лишь укороченное время установления соединения в ISDN (от 1 до 2 с по сравнению с приблизительно 15 с в аналоговой телефонной сети) приводит к уменьшению длительности занятия. Типичная величина средней длительности занятия при телефонном соединении около 100 с (опытные данные, полученные на сети Почтового ведомства ФРГ) по существу также останется неизменной и в ISDN. Аналогичные соображения подходят и для соединений при связи по запросу, например для службы видеотекса, а также для определенных видов диалоговых соединений с ЭВМ. В таких случаях средняя длительность занятия определяется главным образом временем реакции абонента. Хотя продолжительность ввода-вывода информации и зависит от скорости передачи, она составляет лишь небольшую часть в общей длительности занятия для таких соединений. 1 Занятие—это загрузка устройства коммутации или соединительной линии без учета результата попытки занятия. 54
Время - - Длительность занятия- ■+■ Набор номера Вызов аб-та Б и установле-| ние соединена iro ? Длительность разговора Разрушение соединения I О 3VD го го Рис. 3.6. Структура длительности занятия при успешном речевом соединении: аб-т А — вызывающий абонент; аб-т Б — вызываемый абонент Влияние скорости передачи на длительность занятия является существенно большим в соединениях, средняя длительность занятия которых не зависит от длительности реакции абонента, а определяется только количеством информации и скоростью передачи. Это относится, например, к соединениям для передачи текста, данных и факсимильных изображений. Средние длительности таких соединений, которые уже и в настоящее время являются короткими по сравнению с длительностью речевых соединений (например, составляют 10 с при телетексе со скоростью передачи 2,4 кбит/с), при переходе на унифицированную скорость передачи 64 кбит/с еще больше уменьшаются (табл. 3.2). Воздействие интеграции служб меньше сказывается на общем трафике в сети. Более короткие длительности соединений для текста и данных при одинаковой частости занятий создают меньшую нагрузку по сравнению с нагрузкой от речи. Так, например, при равном числе соединений величина нагрузки от соединений телетекса на 64 кбит/с составляет приблизительно 1/40 от величины нагрузки для телефонных соединений. В противоположность этому интеграция служб существенно влияет на нагрузку по занятиям, которая определяется числом попыток занятия, подлежащих обработке в час наибольшей нагрузки (ЧНН). Здесь следует ожидать большей частости занятий, особенно для диалоговой связи при передаче данных, причем эта частость во много раз превышает известные значения для телефонной службы (табл. 3.2). Отсюда кожно сделать вывод, что интеграция служб будет использоваться преимущественно в деловой связи, где интенсивное использование имеющихся оконечных устройств является экономической необходимостью. Кроме того, так как от- 55
Таблица 3.2 Оценка величии нагрузки в ЧНН для различных служб при скорости передачи 64 кбит/с Служба Средняя длительность занятия, с Средняя нагрузка по занятиям на абонентскую линию, исходящая н входящая, занятий в час2 Средняя величина нагрузки на абонентскую линию, исходящая и входящая, Эрл Видеотекс Телефонная Передача данных Передача факсимильных изображений Телетекс 1 Число попыток занятия в ЧНН. 2 Занятия в ЧНН. 300 100 15 10 2,5 0,36 3,6 24,0 7,2 7,2 0,03 0,1 0,1 0,02 0,005 дельное соединение занимает всего несколько секунд, в пределах одного и того же временного отрезка можно образовать существенно большее число соединений, чем при телефонии. В целом можно считать, что по сравнению с телефонной сетью показатели трафика изменяются следующим образом: за счет служб текста и данных возрастут подлежащие обработке объемы нагрузки на АЛ; средняя длительность занятия уменьшится; нагрузка по занятиям в сети возрастет в большей степени, чем нагрузка по обмену. Устройства коммутации в сети должны обеспечивать повышенную пропускную способность по управлению. Дополнительные требования вытекают из реализации дополнительных услуг (см. разд. 2.3), таких, как установка на ожидание, переадресация вызовов и извещение о поступлении вызова; реализации служб с накоплением речевой и текстовой информации, которая выдается по запросу целенаправленно (см. разд. 2.3.1.1); возможности смешанной связи и перемены служб в процессе занятия (см. разд. 2.3.1.1). Хотя эти возможности и приводят к дополнительным процессам управления в сети, однако доступность заинтересованных партнеров по переговорам повышается и в результате уменьшается число неудачных попыток установления соединения. В итоге распределение занятий, известное из телефонной сети [3.11—3.13] (табл. 3.3), смещается в направлении увеличения доли успешных соединений. 3.4.2.2. Совместное использование сетевых устройств Еще одно преимущество интеграции служб с точки зрения обмена вытекает из совместного использования для различных служб 56
Таблица 3.3. Распределение занятий в телефонной сети общего пользования Вид занятия Распределение занятий /о Ошибки вызывающего абонента, например снятие трубки без 13 набора, неполный набор номера Случаи занятости в сети соединительных линий 6 Занятость вызываемого абонента 18 Вызываемый абонент не отвечает 8 .Успешные занятия 55 сетевых устройств коммутации и передачи. Особенно это касается абонентских линий, затраты на которые составляют значительную часть капитальных вложений на сети. По паре медных проводов абонентской линии в ISDN можно одновременно пользоваться двумя службами (например, телефонной и видеотексом). В настоящее время в одной системе передачи организуются несколько служб, но каждой предоставляются отдельные каналы. Полностью совместное использование имеет место, если каждая служба получает доступ к каждому отдельному каналу системы. Это дает следующие преимущества в эксплуатации. Обмен служб текста и данных, малый по сравнению с обменом телефонной службы, может также использовать выгодные с экономической точки зрения прямые пути между станциями коммутации, образованные телефонной сетью благодаря большому обмену. Отдельная служба сама по себе не всегда имеет достаточную величину нагрузки для образования прямого пути. Эти особенности нагрузки приобретают важное значение при использовании цифровых систем передачи, поскольку они предоставляют большое число каналов (30, 120, 480, 1920 каналов по 64 кбит/с, см. разд. 7.2, рис. 7.2). Различия во времени наступления ЧНН и другие колебания нагрузки для отдельных служб в значительной мере выравниваются при наличии общих пучков для всех служб. Сетевые устройства, слабо загруженные телефонным обменом по ночам, также могут использоваться для передачи информации текста и данных. 3.4.3. Выбор пути для трафика Обычно в сети имеется несколько возможных путей соединения исходящей точки и точки назначения. Так, при достаточно большом поступлении нагрузки между станциями коммутации образуются прямые пути высокого использования, через которые пропускается от 80 до 90% поступающей нагрузки. Для остальной нагрузки (от 10 до 20%) предоставляются обходные промежуточные пути и пути последнего выбора, которые проходят через одну или несколько транзитных КС (рис. 3.7). Целью выбора пути для трафика 57
Транзитные КС I Прямой луть " Исходящая КС КС назначения Рис. 3.7. Схема выбора путей для трафика является отыскание и занятие наиболее удобного из альтернативных путей, еели в желаемом пучке по меньшей мере одна линия является свободной. При установлении соединений между абонентами ISDN, которые требуют сквозного цифрового канала для соединения, в смешанных аналого-цифровых сетях при выборе пути для трафика необходимо выбирать только участки цифровых СЛ. Цифровизация сети как на местных, так и на междугородных участках влияет на выбор пути для трафика следующим образом. По сравнению с аналоговыми местными СЛ и аналоговыми системами передачи емкостью, например, 12 телефонных каналов высокая пропускная способность основной цифровой системы (30 каналов в системе 2 Мбит/с; см. разд. 7.2.3) повышает границу экономической эффективности ввода прямых пучков. Трафик на прямых СЛ, осуществлявшийся до настоящего времени на малых (менее чем 10 линий) прямых пучках, становится транзитным. С точки зрения техники передачи необходимо четырехпроводное проключение (особенно на междугородном участке). Так как цифровые системы коммутации в принципе осуществляют четырехпроводное проключение, то по сравнению с аналоговой техникой, при которой четырехпроводное проключение означает увеличение затрат, уменьшаются дополнительные расходы на реализацию транзита. Вместо отдельных транзитных КС на всей сети в местах установки цифровых КС могут быть образованы транзитные пункты, благодаря чему можно существенно повысить возможности выбора альтернативного пути для трафика. В целом же на сети транзитный трафик возрастет незначительно, поскольку большая его часть может быть выполнена уже на нижних уровнях сети [3.14]. v Дополнительное усовершенствование при выборе пути для трафика возможно благодаря повышенной пропускной способности системы сигнализации № 7, вводимой в ISDN. Она содержит информацию об адресе источника соединения и сигналы опознавания служб, что позволяет выбрать наиболее эффективный путь для 58
трафика (см. разд. 6.3), особенно в случае перегрузки. В частности, уже на исходящей КС можно ограничить обмен с перегруженной КС назначения или в случае перегрузки дать приоритеты определенным службам. Например, в телефонной сети Почтового ведомства ФРГ благодаря повышенной гибкости выбора пути для трафика появляется возможность уменьшения числа уровней иерархии в сети при переходе к ISDN по сравнению с техникой прямого искания. Может также оказаться рациональной ликвидация некоторых сетевых узлов и организация других связей внутри иерархии сети. Однако сама по себе высокая степень интеграции служб не даст одинакового объема производительности для всех компонентов сети, так как не все сетевые узлы будут иметь средства, необходимые для редко используемых служб (см. разд. 6.2.9). Это следует учитывать при выборе путей для трафика, поскольку отдельные службы будут иметь меньше возможностей для выбора прямых путей. 3.5. СОПРЯЖЕНИЕ С ДРУГИМИ СЕТЯМИ ОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ Во многих странах наряду с телефонной сетью имеются независимые сети текста и данных (см. разд. 3.2.2). По этим сетям еще долгое время будут реализовываться специальные службы. Даже когда ISDN достигнет существенного объема, многие из этих сетей, а также большие части аналоговой телефонной сети будут еще сохраняться. Чтобы обеспечить всеобщую доступность партнеров по связи, желательно предусмотреть возможность совместной работы абонентов ISDN с абонентами, пользующимися соответствующими службами в существующих сетях. Это предполагает наличие сопряжения между существующими сетями и ISDN (см. разд. 6.2.9). 3.5.1. ISDN и аналоговая телефонная сеть Исходя из числа имеющихся абонентов, а также частости связей особенно важным является сопряжение ISDN и телефонной сети. В основу ISDN положена цифровая телефонная сеть, она встраивается в эту сеть и использует ее компоненты. Сопряжение аналоговой и цифровой телефонных сетей аналогично сопряжению ISDN и аналоговой телефонной сети (рис. 3.8). Кроме того, поскольку для ISDN принята система нумерации телефонной сети, отсутствуют какие-либо принципиальные проблемы нумерации и для сопряжения ISDN с аналоговой телефонной сетью не требуется никаких индексов доступа. Только следует иметь в виду, что при установлении соединения между двумя абонентами ISDN не должно использоваться аналоговое оборудование сети. Для этого вы- 59
Аналоговая телефонная сеть Аналоговая Цифровая Q Q Установка О □ пользователя КС . СЛ Цифровая телефонная сеть Рис. 3.8. Сопряжение аналоговой и цифровой телефонных сетей: 1 —сигнализация, привязанная к телефонным каналам и согласованная с аналоговыми КС, АЦП — аналого-цифровой преобразователь, СУ — согласующее устройство сигнализации, канал сигнализации для системы сигнализации № 7 МККТТ зывающии абонент уже на фазе установления соединения должен известить сеть, нуждается ли он в сквозном соединении на 64 кбит/с (см. разд. 4.3.3.2). 3.5.2. ISDN и сети данных общего пользования В отличие от сопряжения с аналоговой телефонной сетью при сопряжении с сетями данных общего пользования с коммутацией каналов или пакетов речь идет о сопряжении с сетями с собственной нумерацией, собственными способами и протоколами сигнализации, а также со скоростями передачи, отличающимися от принятых в ISDN. Поэтому сопряжение ISDN и этих сетей требует согласования протоколов сигнализации и скоростей передачи (например, при передаче текста — преобразования 64 кбит/с в 2,4 кбит/с). Способ сопряжения сетей зависит также от того, в какой мере в ISDN интегрируются уже существующие сети данных общего пользования и их службы. В разд. 4.4.1 описаны возможности совместной работы с этими сетями. 60
3.6. СОПРЯЖЕНИЕ С ЧАСТНЫМИ СЕТЯМИ 3.6.1. Учрежденческие коммутационные станции ISDN Прежде всего в деловом секторе имеет место сочетание телефона и оконечных устройств для неречевой связи, а именно телеграфного и факсимильного аппаратов и оборудования данных. Поэтому здесь сильнее, чем в домашнем секторе, тяготение к подключению этих оконечных устройств к единой системе коммутации, учрежденческой КС ISDN (рис. 3.9). Такая станция предоставляет абоненту только одну АЛ, которая используется для всех видов информации [3.15]. При этом преимуществами обладают в первую очередь большие учрежденческие КС ISDN, так как их использование эффективно уже внутри сетей учрежденческих КС. Учрежденческие КС соединяются с оконечными КС ISDN с помощью основных или первичных цифровых каналов (см. разд. 4.2.1.2). Часть этих станций в переходный период будет располагать прямым доступом к другим сетям данных общего пользования, а также к аналоговой телефонной сети (см. разд. 6.4.1). 3.6.2. Локальные сети Локальные сети образуют особый вид частных сетей. Они служат в качестве средства связи для высокоскоростного обмена данными между рабочими местами, ЭВМ и высокопроизводительным оборудованием с центральным управлением, которые находятся внутри ограниченной, «локальной» области, например внутри одного здания или одного земельного участка. Общей для всех структур локальных сетей является типовая шина, к которой подключаются все относящиеся к системе компоненты и по которой в пакетной форме транспортируются все сообщения (рис. 3.10). Локальные сети характеризуются следующими свойствами [3.16, 3.17]: 1 ! Речь О Т f- Видеотекс(~Л_ ' Данные Q Текст О Рис. 3.9. Интеграция служб в учрежденческой КС ISDN: 1 — универсальный стык (см. разд. 4.2) Учрежденческая КС ISDN ISDN общего пользования 61
Рис. 3.10. Локальная сеть шинной структуры скорости передачи (50 Мбит/с и выше) существенно выше, чем пропускные способности имеющихся пока в распоряжении учрежденческих станций коммутации; расстояние между отдельными компонентами ограничено несколькими километрами; в качестве среды передачи используются скрученные медные линии, коаксиальный и оптический кабель; локальные сети имеют четко выраженную топологию: шинная или кольцевая система без центрального органа управления; передача речи приводит к трудностям, потому что большая скорость передачи при ИКМ и высокая интенсивность нагрузки при массовой телефонной связи приводят к высоким нагрузкам на сеть [3.18] и потому что при передаче речи, в отличие от передачи данных, можно допустить лишь очень малые величины времени задержки (менее 200 мс). В описанных специальных применениях локальных сетей принимают во внимание возможность их соединения с учрежденческими КС ISDN. Соединение локальных сетей и ISDN требует размещения в локальной сети устройств сопряжения сетей для осуществления необходимых функций согласования сигнализации и преобразования скоростей. Для ISDN локальная сеть в целом представляется в виде одного оконечного устройства ISDN со стыками типа S или Т (см. разд. 4.1.6). Это означает, что в устройстве сопряжения сетей (рис. 3.11) реализуются функции блока согласования (см. разд. 4.1.4). 3.7. НУМЕРАЦИЯ Для ISDN используется нумерация телефонной сети. Номер абонента ISDN, включая код страны и код национальной местной сети, может состоять максимум из 15 цифр (см. разд. 4.3.3.2). Цифры, необходимые только для разделения нагрузки, как «0» для междугородной связи внутри страны или «00» для международной связи, сюда не включены. При оснащении абонентских линий несколькими оконечными устройствами (см. разд. 4.1.3) с помощью номера ISDN аналогично сквозному набору к учрежденческим станциям коммутации можно целенаправленно управлять оконечными устройствами. В дополнение к номеру абонента ISDN пред- 62
Оконечное устройство ISDN S(T) Устройство сопряжения сетей + Сетевое окончание пользователя NT Рис. 3.11. Соединение между локальной сетью и ISDN усматривается возможность передачи субадреса ISDN. Он состоит максимум из 40 цифр и при установлении соединения передается насквозь от вызывающего абонента к вызываемому. Субадрес ISDN и номер абонента ISDN отделяются друг от друга с ' помощью сигнала опознавания. Субадрес позволяет осуществлять выходящую за рамки номера абонента ISDN более точную адресацию к субкомпонентам вызываемого по номеру ISDN абонента (см. разд. 4.3.3.2). Так как ISDN предоставляет несколько служб связи, при установлении соединения необходим критерий того, в какой из служб будет нуждаться абонент. Для этого служит код службы, который при необходимости автоматически передается из оконечных аппаратов. С помощью кода службы со стороны сети можно обеспечить, чтобы соединение строилось по надлежащему пути, например по сквозному каналу 64 кбит/с, и проверить, имеются ли на стороне вызываемого абонента пригодные для желаемой службы оконечные аппараты (проверка на совместимость, см. разд. 4.3.3.3.). Для телеслужб (см. гл. 2) эта проверка гарантирует полную совместимость, а для служб передачи только наличие оконечного аппарата соответствующего класса по скорости, т. е. не абсолютную совместимость протоколов передачи. При соединениях абонентов ISDN с абонентами специализированных сетей в зависимости от того, имеются ли между этими сетями и ISDN устройства сопряжения сетей, можно различить следующие случаи. Устройства сопряжения между ISDN и специализированными сетями отсутствуют. Если абонент ISDN испытывает желание пользоваться службами телекс, телетекс или Datex в интегрированной сети текста и данных, то к его абонентской линии ISDN нужна дополнительная АЛ к специализированной сети с принадлежащим этой сети номером. Устройства сопряжения между ISDN и специализированными сетями имеются. Абонент ISDN подключен только к ISDN и, как правило, имеет только номер ISDN. Абонент в специализированных сетях, например в интегрированной сети текста и данных, набирает его с использованием абонентского номера этих сетей. При таких соединениях необходим критерий выхода из ISDN, например, в 63
виде предварительного индекса, чтобы было возможно опознать, что в набранных цифрах заключен номер абонента в специализированной сети, который требуется для управления устройством сопряжения с данной сетью. Имеется особый случай, когда при сопряжении со специализированными сетями ISDN служит только средством доставки для этих сетей, однако сама служба предоставляется из специализированной сети (см. разд. 2.4.2 и 4.4.1). При этом абонент ISDN является квазиабонентом специализированной сети и таким образом встраивается в схему номеров этой сети. Он имеет одну абонентскую линию, но два номера, а именно номер ISDN и номер специализированной сети. Такая концепция учитывается и для служб с пакетной коммутацией, реализация которых внутри ISDN из-за ее существенно отличающейся техники коммутации пока не представляется рациональной (см. разд. 4.4.4). 3.8. СТРАТЕГИЯ ВНЕДРЕНИЯ В настоящее время во всем мире осуществляется перевод телефонных сетей с аналоговой на цифровую технику передачи и коммутации — на цифровую телефонную сеть, поскольку это дает экономический* эффект. Так как по ряду причин (качество передачи, экономичность, требования к характеристикам) желательно уменьшить число аналого-цифровых преобразований внутри соединения, в большинстве случаев стремятся осуществлять цифровизацию сети таким образом, чтобы как можно раньше стали возможными сквозные соединения на 64 кбит/с между исходящей КС и КС назначения. В качестве следующей меры перестройки внутри сети СЛ производится замена системы сигнализации, закрепленной за информационными каналами, на высокопроизводительную систему сигнализации № 7 (см. разд. 6.3), использующую сигнализацию по общему каналу. Если же и абонентские линии будут переведены на цифровую технику, то будут созданы все условия для преобразования цифровой телефонной сети в ISDN. 3.8.1. Решения с помощью наложенной сети островов При преобразовании существующей сети в ISDN можно различить две основные стратегии внедрения: с помощью наложенной сети и с помощью островов [3.19]. Согласно стратегии наложенной сети целью внедрения уже в начальной фазе является предоставление новой техники с покрытием всей территории при ограниченном объеме новых сетевых устройств. При этом в подходящих местах сети устанавливаются новые станции коммутации, которые соединяются исключительно цифровыми системами передачи и обмениваются связанной с коммутацией информацией через систему сигнализации № 7. Сопря- 64
Установка пользователя в аналоговой сети Наложенная сеть Установка пользователя в наложенной сети Аналоговая сеть Рис. 3.12. Внедрение сети методом наложения: — соединение между абонентскими установками в наложенной и аналоговой сетях жение с существующей сетью реализуется как можно меньшим числом устройств сопряжения сетей для обеспечения малых расходов на устройства преобразования, например на аналого-цифровые преобразователи и согласующие устройства. Соединения абонентов ISDN с абонентами существующей сети проходят максимально возможный путь в ISDN, а в обратном направлении, напротив, переходят в ISDN в ближайшем устройстве сопряжения (рис. 3.12). Наряду с полной заменой КС включение новой коммутационной техники может производиться также путем увеличения емкости КС, которое прежде всего используется для удовлетворения потребностей АЛ ISDN. Недостатками наложенной сети являются плохое на первых этапах использование пучка линий наложенной сети, ограниченные возможности выбора пути для трафика, а также проблемы эксплуатации и технического обслуживания, так как эксплуатация и техническое обслуживание относительно тонкой, широко распределенной сети должны производиться со стороны центров существующей сети. Отличительной чертой решения с помощью островов является концентрация введения новых сетевых компонентов в определенном районе и возможность осуществления перестройки сети только внутри этого района до внедрения новой техники передачи и коммутации и в других районах. Концепция решения с помощью островов носит скорее теоретический, чем практический характер, так как даже внутри ограниченного района почти одновременная и почти полная замена существующей сети представляется в общем случае нереальной. Кроме того, при такой стратегии внедрения абоненты одного региона будут иметь преимущества перед остальными абонентами. 3 Зак. 1177 65
3.8.2. Прагматическая стратегия внедрения В стратегиях наложенной сети и островов, представляющих собой две основные стратегии внедрения, мало или вообще не учитывается ряд практических условий, частично связанных с особенностями каждой страны, например: масштабы перевода аналоговой техники передачи и коммутации на цифровую и географическое распределение уже установленных цифровых сетевых устройств; объемы потребности в новых службах и место ее возникновения; состояние и степень износа существующих сетевых устройств; наличие помещения в зданиях для установки новых сетевых устройств; * существующая инфраструктура эксплуатации и технического обслуживания и степень подготовки соответствующего персонала; финансовые ресурсы организации, эксплуатирующей сеть. Поскольку обе концепции внедрения не являются несовместимыми, чаще всего на сети применяется их комбинация, при которой учитываются указанные выше условия. В качестве примера этого способа преобразования сети, называемого прагматической стратегией внедрения, ниже представлены этапы перехода от аналоговой к цифровой телефонной сети и к ISDN в ФРГ [3.1, 3.20]. С середины 70-х годов вводятся цифровые системы передачи, в первую очередь на внутризоновой сети, т. е. на соединительных линиях, подключенных к междугородным станциям коммутации (рис..3.3). К середине 80-х годов на первом этапе на всей междугородной сети введены системы передачи на 2 и 34 Мбит/с (соответственно 30 и 480 каналов 64 кбит/с). На магистральной сети начинают применяться также системы передачи на 140 и 565 Мбит/с (соответственно 1920 и 7680 каналов 64 кбит/с). С 1985 г. вводятся цифровые местные и междугородные коммутационные станции, к концу 80-х годов должны поставляться только цифровые системы коммутации. При этом для междугородных станций и узлов коммутации предусматривается внедрение на сети сверху вниз, т. е. цифровая коммутация сначала будет введена на междугородных КС в крупных городах. Эти КС содержат «блоки цифрового наращивания». Внедрение цифровой коммутации на местной сети должно быть скоординировано с внедрением цифровой междугородной коммутации, т. е. только при наличии в соответствующей станции междугородной коммутации блока цифрового наращивания. Ожидается, что к 1990 г. примерно 20% междугородных КС будут оснащены цифровой техникой и что к 1995 г. примерно 20% абонентских линий в ФРГ (т. е. примерно 6 млн) будут подключены к местным цифровым станциям коммутации. 66
Почти одновременно с внедрением цифровой коммутационной техники, т. е. примерно с середины 80-х годов, начнется реализация системы сигнализации № 7 по общему каналу. После экспериментального проекта ISDN (с 1986 г.) с 1988 г. началось внедрение ISDN, что прежде всего потребует изменений в местных КС [3.20]. Из приведенных выше рассуждений можно сделать следующие выводы относительно конфигурации сети ISDN в Федеративной Республике Германии. 1. ISDN даже на стадии внедрения не образует отдельной наложенной сети, т. е. отдельной сети, наложенной на телефонную сеть, а через центральные установки сопряжения будет иметь доступ к аналоговым частям телефонной сети. Более того, она будет сетью, встроенной в цифровую телефонную сеть, в которой для построения соединения между двумя абонентами ISDN используются исключительно цифровые сетевые устройства (рис. 3.13). По сравнению со стратегией внедрения по принципу наложенной сети этот более гибкий способ внедрения сети дает большие экономические преимущества, особенно во время переходной фазы [3.14, 3.21]. 2. Поскольку ISDN развивается из телефонной сети, ее структура в значительной мере будет опираться на структуру существующей телефонной сети (рис. 3.3). Коммутационные станции с программным управлением позволяют организовать обходные пути для трафика; так, например, могут быть установлены прямые пути между КС соседних местных сетей (рис. 3.14), что было невозможно при использовании электромеханического коммутационного оборудования. Благодаря повышенной гибкости в выборе пути для трафика возникает также возможность уменьшения числа уровней иерархии в междугородной сети. 3. Развитие ISDN будет начинаться с крупных местных сетей, где располагаются узлы автоматической коммутации. Они соединяются друг с другом полностью цифровыми трактами передачи; в этом случае может быть заранее образована равномерная сеть, охватывающая центры сосредоточения . Поскольку там находится большая часть учрежденческих станций коммутации средней и большой емкости (30% таких станций находится в 15 самых больших местных сетях), потенциальным потребителям ISDN может быть предоставлена возможность заблаговременно подключиться к ISDN. Большие местные сети содержат много местных КС (например, местная сеть Берлина включает в себя примерно 100 местных КС [3.22]). Поскольку сначала только одна или несколько из этих местных коммутационных станций переводятся на цифровую технику 1 Деловой активности, населения.— Прим. перев. 3* 67
О П кс ■^^™ Соединение пользователей ISDN I АЦП Рис. 3.13. Соединение пользователей ISDN в смешанной аналого-цифровой сети и приобретают требуемые для ISDN показатели, они обеспечивают в течение продолжительной фазы внедрения также подключение абонентов ISDN, расположенных вне зоны обслуживания. Для Местная сеть А Местная сеть В Рис. 3.14. Расширенные возможности выбора пути для трафика в КС с программным управлением: а — наиболее короткое из возможных соединений в аналоговой телефонной сети; b — соединение, возможное при КС с программным управлением 68
Рис. 3.15. Возможности подключения абонентов ISDN, размещенных вне зоны обслуживания КС ISDN, с измененными (а) и неизмененными номерами и второй аналоговой АЛ (б) подключения таких абонентов предлагается использовать концентраторы, которые соединяются с КС ISDN многоканальными линиями (см. разд. 6.2.1). Для абонентов, расположенных вне зоны обслуживания, необходимо учитывать особенности нумерации. При этом предоставляются следующие возможности (рис. 3.15). Абонент получает новый номер (на рис. 3.15, а абонент в зоне облуживания КС 63), который принадлежит к номерной емкости 69
его станции коммутации ISDN (КС 80). Если через некоторое время КС, к которой он первоначально был подключен, также станет КС ISDN, то тогда потребуется осуществить новую перенумерацию (возвращение к первоначальному номеру), особенно нежелательную для деловых абонентов, чтобы схема нумерации местной сети с течением времени не запуталась. Абонент сохраняет свой существующий номер, а относящаяся к нему КС ISDN осуществляет преобразование номеров, т. е. с абонентом внутри КС ISDN обращаются под чужим номером (рис. 3.15,6). Поскольку аналоговые КС, не управляемые ЭВМ, направляют входящую нагрузку из аналоговых частей сети, как и ранее, к станции коммутации, куда включен абонент, следует поступившую туда нагрузку направить по отдельному пучку соединительных линий на станцию коммутации ISDN. Если в местной сети включено^ несколько КС ISDN, то вышестоящая КС должна установить, к какой из нижестоящих КС ISDN будет направляться обмен с абонентами под чужими номерами. Это означает, что в вышестоящей КС необходимо считать из памяти информацию о соответствии чужого номера КС ISDN. 3.8.3. Спутниковые участки в ISDN Одним из основных условий ISDN является сквозное цифровое соединение от абонента до абонента. При далеко удаленных друг от друга КС ISDN в период внедрения в наземной сети при известных обстоятельствах отсутствуют сквозные цифровые соединительные пути. Одной из возможных альтернатив в этих случаях является соединение через спутник. Наряду со спутниками для межконтинентальной связи INTELSAT, находящимися в эксплуатации с 60-х годов, во многих странах разрабатываются национальные системы спутниковой связи '. Так, например, во второй половине 80-х. годов в ФРГ должен быть принят в эксплуатацию спутник связи «Коперник». Для передачи речи, текста, данных и изображений он предоставит каналы передачи с пропускными способностями от 64 до 2048 кбит/с и будет учитывать потребности в соединении далеко расположенных друг от друга КС, а также учрежденческих КС ISDN [3.23, 3.24]. По сравнению с наземными трактами недостатком спутниковых трактов является увеличенное время прохождения сигнала (примерно 260 мс для участка земная станция—спутник—земная станция) [3.25, 3.26]. При установлении соединений для передачи текста и данных, при которых в процессе передачи должна транслировать- 1 Система спутниковой связи в СССР используется для телефонии н других видов дуплексной связи с начала 60-х годов (через спутник «Молния»), а в настоящее время вносит существенный вклад в организацию сети связи СССР.— Прим. перев. 70
ся информация управления и подтверждения в обоих направлениях, это приводит к значительному увеличению длительности соединения. В телефонных соединениях большое время прохождения ухудшает разборчивость (см. также разд. 7.7.3); следует еще выяснить, потребует ли это, как в аналоговой телефонной сети, установки эхокомпенсаторов или эхозаградителей [3.25]. Колебания времени прохождения, обусловленные эллиптичностью орбиты и гравитационным полем Луны, при спутниковых соединениях не могут быть полностью скомпенсированы за счет коррекции орбиты спутника. Эти колебания времени прохождения, имеющие величину порядка 1 мс, должны сглаживаться в буферных накопителях. Хотя спутниковые участки образуют гибкие дополнения к наземной сети соединительных линий, однако их включение в цифровую сеть связи требует принятия дополнительных мер, чтобы обеспечить качество передачи, сопоставимое с качеством наземных соединений. В ФРГ должно быть построено до 100 земных станций. Преимущественно они находятся в местах размещения узлов автоматической коммутации, которые располагаются в центрах больших местных сетей. Эти земные станции включают в себя устройства сопряжения между наземной сетью и спутниковыми участками. 3.9. СРОКИ ВНЕДРЕНИЯ ISDN Почти все администрации связи и компании, ведающие построением сети связи в западных индустриальных странах, разработали целевые программы, указывающие, каким способом и в какие этапы должен осуществляться переход от аналоговой к цифровой телефонной сети, вплоть до ISDN [3.27]. При переходе к ISDN в основном различают несколько эволюционных фаз. Предварительные исследования и линейные испытания, как правило, должны доказать техническую и практическую реализуемость отдельных заданий как, например, цифровой абонентской линии или коммутируемого соединения на 64 кбит/с. Экспериментальные проекты образуют следующую фазу. Здесь должны быть осуществлены эксплуатационные и технические испытания устройств ISDN перед их окончательным коммерческим внедрением. Экспериментальная эксплуатация ограничивается несколькими местами внедрения, число абонентов также ограничивается. Страны, перечисленные в табл. 3.4, стремятся к тому, чтобы приступить к эксплуатации коммерческих ISDN еще до начала 90-х годов. Что касается структуры каналов в АЛ, то большинство компаний, эксплуатирующих сети, решились на вариант с двумя каналами 64 кбит/с и одним каналом сигнализации 16 кбит/с (2B + D). Отличные от этого варианты реализованы в Великобритании и 71
Таблица 3.4. Планируемые сроки внедрения ISDN ' Страна Предварительные исследования, линейные испытания Экспериментальная эксплуатация Коммерческая эксплуатация Австралия Бельгия Великобритания Дания Испания Италия Норвегия США Финляндия Франция ФРГ Швейцария Швеция Япония * — экспериментал 1 © Springer-Ver 9 ьш 1984- 1984- 1983 — 1985 1984 — 1985 — 1986 1984 — 1985 1983- -1985 ГГ. -1985 гг. г. -1984 iifi проект эксплуатируется как Berlin Heidelberg 1988 Printed Нет сведений 1988 г. 1984—1985 гг. 1987—1988 1987 1987—1988 — 1986 1987 — 1986—1987 1987 1987 — нормальная коммерческая in Germany. 1988 г. 1989 г. * 1989—1990 1988 1989—1990 1987 1987 1989 1988 1988 1989—1990 1988 1984—1985 служба. Японии, так как там решения о внедрении ISDN были уже приняты раньше. В Великобритании установлена суммарная скорость передачи 80 кбит/с, подразделяющаяся на 64 кбит/с (канал для передачи речи и данных), 8 кбит/с (канал только для данных) и еще 8 кбит/с (канал сигнализации) [3.28]. В Японии в настоящее время суммарная скорость составляет 88 кбит/с, она разделяется между двумя каналами пользователя (64 и 16 кбит/с соответственно) и каналом сигнализации (8 кбит/с) [3.29]. Однако обе страны стремились еще до 1988 г. перейти на принятый в мире стандарт распределения каналов с двумя каналами 64 кбит/с и одним каналом сигнализации 16 кбит/с. В США компания AT&T составила трехэтапный план [3.30]. Первый этап предусматривает оптимизацию существующих аналоговых и цифровых сетей, а второй — внедрение ISDN. На третьем этапе должна быть построена полностью интегрированная сеть с коммутацией каналов и коммутацией пакетов, которая рассчитана на службы с любой шириной полосы («полоса по требованию»). Часть фирм Bell Operating начала внедрение ISDN на основе каналов 64 кбит/с уже с 1986 г. Приблизительно с 1989 г. службы ISDN будут предоставлять все фирмы Bell Operating. Потенциальными потребителями ISDN прежде всего являются абоненты деловой сферы, т. е. абоненты, включенные в учрежденческие КС ISDN. Поэтому во многих странах при внедрении ISDN наряду с основным абонентским окончанием ISDN предлагается также подключение на первичной скорости передачи. В отношении совместной работы с существующими специализированными 72
сетями, а также нагрузки от служб с пакетной коммутацией в ISDN организации, эксплуатирующие сети, идут по пути использования различных стратегий. Общим в этих стратегиях является стремление создать в ISDN по возможности такие же службы и услуги, что и в специализированных сетях. ГЛАВА 4 АБОНЕНТСКОЕ ОКОНЧАНИЕ ' В отличие от цифровой телефонной сети с передачей в абонентские устройства аналоговых сигналов (см. рис. 3.4) существенным техническим новшеством, связанным с ISDN, является переход к цифровым абонентским линиям. Вот почему большинство положений по ISDN, согласованных на- международном уровне (см. Приложение: Рекомендации МККТТ серии I), на которых базируются последующие выводы, касается абонентской части сети — абонентского окончания. При этом важными являются вопросы построения абонентской установки (разд. 4.1), стыки «пользователь-сеть» в рамках абонентской установки (разд. 4.2), а также абонентская сигнализация (разд. 4.3). 4.1. ПОСТРОЕНИЕ АБОНЕНТСКОЙ УСТАНОВКИ 4.1.1. Функциональные блоки абонентской установки На рис. 4.1,а приведена структура абонентской установки, соответствующая Рек. МККТТ 1.410 [4.1] и 1.411 [4.2]. Одно или несколько оконечных абонентских устройств ТЕ (Terminal Equipment) подключается к устройству сетевого окончания NT (Network Termination). Оконечные устройства могут быть либо однотипными, например несколько телефонных аппаратов, либо представлять собой комбинацию разнотипных устройств, например устройств передачи речи и текста. Устройство сетевого окончания NT обеспечивает подключение абонентской установки к абонентской линии (АЛ) и возможность совместного использования одной АЛ несколькими оконечными устройствами. С учетом необходимости выполнения обеих этих задач устройство NT разделяется на два функциональных блока NT1 и NT2, как показано на рис. 4.1,6: блок NT1 выполняет функции подключения оконечного устройства к АЛ, а блок NT2 обеспечивает подключение нескольких оконеч- 1 Этот термин автор использует для обозначения абонентской части сети, в пределах которой реализуется доступ к ISDN оконечных абонентских устройств.— Прим. перев. 73
a) Абонентская установка ТЕ б) ТЕ1 ТЕ2 ТА NT U 1 Н ' NT2 NT1 АЛ СК АЛ СК Рис. 4.1. Структура абонентской установки: АЛ — абонентская линия; СК — система коммутации; NT, NT1, NT2 — устройства сетевого окончания; R, S, T, U — контрольные точки; ТА — согласующее устройство; ТЕ — оконечное устройство; TE1 и TE2 — оконечные устройства со стыком ISDN и с обычным стыком ных устройств к одной абонентской линии. В качестве функционального блбка ТЕ может выступать либо абонентское оконечное устройство ТЕ1, специально разработанное для ISDN, которое подключается непосредственно к стыку в контрольной точке S, либо оконечное абонентское устройство ТЕ2 с обычным традиционным стыком, которое подключается через согласующее устройство ТА (Terminal Adapter). Между функциональными блоками определяются контрольные ' точки: точка Т между блоками NT1 и NT2, точка S между блоком сетевого окончания NT2 и оконечным абонентским устройством ТЕ, точнее, ТЕ1 и ТА. В этих контрольных точках может, но не всегда должен, быть образован стандартизованный физический стык (см. разд. 4.1.3). В соответствии с правилами, принятыми в стране или разработанными с учетом специфики конкретной сети, определяются границы компетенции пользователей сети, которые заканчиваются на уровне контрольных точек S, Т или V (рис. 4.1): в случае точки S — пользователь сети несет ответственность за сетевые окончания NT1 и NT2, в случае точки Т — только за блок NT1, в случае V — ни за NT2, ни за NT1. Что касается ФРГ, то в любом случае Почтовое ведомство предоставляет в распоряжение пользователей, по крайней мере, блок сетевого окончания NT1. Контрольные точки S, Т, V, в кото- 1 В некоторых источниках эти точки называют эталонными. В других источниках, учитывая, что эти точки соответствуют границе между взаимодействующими на физическом или логическом уровне функциональными объектами с выполнением всех требований по их согласованию, говорят о точках стыка.— Прим. перев. 74
NT1 CK f rb Is. Рис. 4.2. Испытательные шлейфы, используемые для локализации повреждений: АЛ — абонентская линия; NT1 — устройство сетевого окончания; СК — система коммутации рых заканчивается компетенция пользователей сети, являются вместе с тем точками перехода, в которых пользователю сети предоставляется определенная услуга, доступ к средствам связи (см. гл. 2), и вплоть до которых он несет ответственность за техническое обслуживание и эксплуатацию оборудования. В случаях, когда пользователь сети располагает обоими блоками сетевого окончания NT1 и NT2, вводится регламентирующее правило, принятое на национальном уровне или же на уровне сети, в зависимости от того, лежит точка перехода непосредственно на выходе узла NT, или же все сооружение, вплоть до розетки абонентской установки (ср. рис. 4.8), находится в области компетенции пользователя сети, который несет ответственность за его техническое обслуживание и эксплуатацию. Чтобы пользователь имел универсальный доступ к службам связи ISDN, приняты международные стандарты на стыки в контрольных точках S и Т. Что касается контрольной точки V, то до сих пор существуют лишь различные национальные правила; последующие варианты этих правил в рамках одной страны и международные стандарты находятся еще в стадии разработки (см. разд. 4.1.2). Стандарт, определяющий контрольные точки S и Т, включает не только правила обеспечения электрического и механического стыка (разд. 4.2), но и правила технического обслуживания и эксплуатации (см. разд. 4.2 и 4.3) с тем, чтобы исключить проблемы, возникающие при совместной работе оконечных устройств и различных сетей. С этой целью были приняты одинаковые правила для контрольных точек S и Т. В случае, если функции сетевого окончания NT2 не требуются (например, в случае замыкания внутреннего трафика), функциональный блок NT2 можно довести до блока «нуль-ЫТ2» (ср. разд. 4.1.3); в этом случае оконечное устройство, сформированное для работы в контрольной точке S, будет практически работать на уровне контрольной точки Т. Между ТЕ2 и ТА лежит контрольная точка R, в которой обычным образом реализуется традиционный стык (ср. разд. 4.1.4), например, в соответствии с Рекомендациями МККТТ серии V (см. Приложение), или Рек. МККТТ Х.21 [4.3], или Х.25 [4.4]. Таким образом, сеть работает одинаково и с оконечным устройством ISDN TE1, и с комбинацией устройств ТЕ2 и ТА (см. рис. 4.1) (например, в соответствии с адресацией), причем для каждого 75
оконечного устройства ТЕ2 (по крайней мере, функционально) предусматривается соответствующее согласующее устройство ТА. 4.1.2. Блок сетевого окончания NT1 Блок сетевого окончания NT1 осуществляет прямое и обратное преобразование сигналов в контрольной точке Т в сигналы, соответствующие передаче по абонентской линии (см. разд. 7.4.3). Поскольку АЛ как в разных странах, так и внутри одной страны могут существенно различаться (например, по протяженности по характеристикам применяемых кабелей, по разветвленности и т. д.), до сих пор не установлены международные стандарты на способ передачи сигналов по абонентской линии (ср. разд. 4.1.1); пользователь сети удовлетворяет свои собственные требования в рамках им же самим контролируемой области. С помощью функционального блока NT1 обеспечивается независимость всех остальных функциональных блоков абонентской установки (т. е. NT2, ТЕ1, ТА, ТЕ2) от способа передачи сигналов по абонентской линии. Абонентская установка ТЕ1 И Нуль-МТ2 I 1 ! I Э,Й™Н -WT1- а) б) NT2 NT2 /С—J NT1 — б) в) К— NT1 в) г) NT2 NT1 NT1 + NT2 -I 1 INT2I- "I I ■и i i г) Рис. 4.3. Пример реализации абонентской установки: NT1, NT2 — устройства сетевого окончания; R, S, Т — контрольные точки; ТА — согласующее устройство; ТЕ1 и ТЕ2 — оконечные устройства со стыком ISDN и обычным стыком Рис. 4.4. Примеры реализации устройств NT1, NT2 и ТА: NT1, NT2 — устройства сетевого окончания; R, S, Т — контрольные точки; ТА — согласующее устройство 7Р.
Блок сетевого окончания NT1 играет также важную роль при локализации повреждений. В случае неисправности система коммутации должна установить место повреждения с тем, чтобы обслуживающий персонал мог приступить к его устранению. Кроме того, можно, например, использовать следующие, пока еще не стандартизированные (рис. 4.2; ср. разд. 3.3) испытательные шлейфы, которыми по требованию может управлять система коммутации [4.5]: С помощью испытательного шлейфа с может тестироваться сама система коммутации до начала установления соединения. Испытательный шлейф b позволяет сделать заключение о том, подключена АЛ к пользователю в соответствии с заданными требованиями (через блок NT1) или нет, причем в последнем случае система коммутации распознает это как повреждение АЛ. С помощью испытательного шлейфа а СК может установить, соответствует ли правилам передача сигналов по АЛ в обоих направлениях: при этом система коммутации по требованию замыкает шлейф через NT1, по которому переданная системой коммутации информация возвращается к ней полностью или частично. Система коммутации выясняет, лежит ли коэффициент ошибок по битам для этой информации в допустимых пределах или нет. По объему возвратившейся по шлейфу информации (например, по всем каналам или только по одному; см. разд. 4.2.1.1) можно определить, является при замкнутом испытательном шлейфе абонентское окончание пользователя полностью неработоспособным или частично работоспособным. В дополнение к описанному методу испытаний, который, хотя и является эффективным, но связан с нарушением процессов эксплуатации, при необходимости можно применять методы испытаний, не нарушающие процесс эксплуатации и реализуемые либо через сеть, либо через участок пользователя. Кроме того, можно, например, для обеспечения достоверности, передаваемую информацию дополнить так, чтобы приемник реагировал на значение коэффициента ошибок по битам. В процессе обсуждения находятся и другие мероприятия по проведению испытаний, которые могут инициироваться оконечными устройствами: например, возможность обратиться оконечному устройству к сети для проведения испытания линии или создания испытательных шлейфов, по которым информация, переданная оконечным устройством, могла бы возвратиться к нему с помощью локального или удаленного NT. 4.1.3. Блок сетевого окончания NT2 Важной задачей блока сетевого окончания NT2 является обеспечение совместного использования одного сетевого окончания не- 77
сколькими оконечными устройствами (ср. рис. 4.1). Число оконечных устройств, их пространственное распределение, а также реализация NT2 могут существенно различаться (рис. 4.3). На рис. 4.3,а показана абонентская установка, упомянутая в 4.1.1, с оконечным устройством и блоком Нуль-1МТ2. «Пассивная шина», изображенная на рис. 4.3,6 (см. разд. 4.2.2.1), представляет собой другой пример блока Нуль-1ЧТ2; таким способом можно подключить до восьми оконечных устройств. Конечно, такая конфигурация может быть приемлема только для основных абонентских окончаний (см. разд. 4.2.1.2). Однако NT2 может быть и весьма сложным устройством, например учрежденческой станцией, которая обеспечивает концентрацию нагрузки многих разнесенных в пространстве оконечных устройств (рис. 4.3,в) и предоставляет оконечным устройствам дополнительные * возможности (например, замыкание внутреннего трафика). Такое NT2 может также предоставлять уже упомянутую выше «пассивную шину» (рис. 4.3,г). Соединение NT2 и NT1 может осуществляться по-разному (рис. 4.4). В типовой широко применяемой конфигурации (особенно при малой нагрузке, создаваемой пользователем) NT2 соединяется только с .одним NT1 (рис. 4.4,а). При более высоких требованиях в отношении нагрузки и предоставляемых возможностей один NT2 может многократно подключаться к разным блокам NT1 (рис. 4.4,б,в). По экономическим причинам различные функциональные блоки могут при своей реализации объединяться, образуя одно комбинированное устройство (рис. 4Л,г,д). 4.1.4. Согласующее устройство ТА Обычные оконечные устройства могут подключаться к ISDN через согласующие устройства ТА. Это облегчает пользователю как в экономическом, так и в организационном отношении подключение к ISDN. Пользователь ISDN должен иметь возможность установить связь со своим партнером с помощью обычного и с помощью нового оконечного устройства, даже если его партнеры подключены к специальной служебной сети (ср. гл. 2). Согласующие устройства обычно подключаются к стыку в контрольной точке S (рис. 4.3); однако одно или несколько согласующих устройств ТА могут объединяться с NT2, образуя одно устройство (рис. 4.4,в), которое в этом случае может подключаться к стыку в контрольной точке Т. При разработке правил для контрольной точки S основное внимание уделялось тому, чтобы важнейшие, выполненные по рекомендации МККТТ стыки, например стыки по Рек. МККТТ Х.21 [4.3], Х.25 [4.4] и серии U (см. Приложение), могли быть сопряжены без затруднений. Правила относительно согласующих устройств 78
получены для стыков Х.21 в Рек. МККТТ 1.461 [4.6], Х.25 — в 1.462 [4.7] и серии U — в 1.463 [4.8]. Кроме того, принят во внимание стык, который соответствует точке подключения аналоговой абонентской линии в обычной телефонной сети («стык а/Ь»). В каждом отдельном случае необходимо проверять, до какой степени могут быть -сопряжены и другие стыки. 4.1.5. Подключение частных сетей Возможности подключения к ISDN частных сетей будут понятны при рассмотрении подключения учрежденческих станций. Существуют три альтернативных способа подключения учрежденческих станций (рис. 4.5): к контрольной точке S, к контрольной точке Т и непосредственное к абонентской линии. При подключении к точке S (рис. 4.5, а) учрежденческая станция (со стороны сети) подключается как оконечное устройство; в этом случае блок NT1 + NT2 не должен обеспечивать функции NT2 (ср. Нуль-ЫТ2 в разд. 4.1.3). При подключении к точке Т (рис. 4.5, б) учрежденческая станция берет на себя функции NT2; при непосредственном подключении учрежденческой станции к абонентской линии — функции NT1 и NT2. Поскольку в контрольных точках Т и S действуют одни и те же правила стыка (ср. разд. 4.1.1), то первые два альтернативных способа с технической точки зрения не отличаются друг от друга. Однако они могут различаться в плане возможностей, предоставляемых сетью. Примером может служить сквозной набор с помощью номера ISDN (см. разд. 4.3.3.2); по имеющейся на сегодняшний день Рек. МККТТ 1.330 [4.9] адресное пространство сети, NT2 NT1 Рис. 4.5. Способы подключения учрежденческой станции к сети: NT1, NT2 — устройства сетевого окончания; S, Т — контрольные точки; ТЕ — оконечное устройство Частная сеть S/T |а2Н—I—NT СК - Рис. 4.6. Подключение частных сетей: Al, A2 — согласующие устройства для оконечных устройств и для подключения частных сетей к ISDN; ТЕ — оконечное устройство; NT — устройство сетевого окончания; СК — система коммутации 79
соответствующее номеру ISDN, покрывает область сети только вплоть до контрольной точки S, но не предусмотрено для субадресации внутри оконечного устройства (для этого имеется субадрес ISDN; см. разд. 4.3.3.2). Поэтому учрежденческая станция со сквозным набором (с помощью номера ISDN) должна подключаться к сети в контрольной точке Т,как блок NT2. При непосредственном подключении к абонентской линии можно получить определенные преимущества по сравнению с двумя первыми вариантами в части стоимости, особенно если между блоками NT1 и NT2 не используется стандартный стык; тогда, естественно, учрежденческая станция будет зависеть от ограничивающих условий (например, способ передачи) при связи по абонентской линии, которые до сих пор еще не стандартизованы на международном уровне. В абонентской части может быть также создана сложная частная сеть, например, из комбинации учрежденческих станций, связанных друг с другом, локальных сетей (local area networks — LAN), построенных в соответствии с Проектом международного стандарта 8802 ISO (рис. 4.6), и компонентов связи частных сетей ЭВМ. Такая сеть может предоставлять службы ISDN и другие службы связи, а оконечные устройства со стыком ISDN можно подключать к оконечным устройствам со стыком другого типа. При наличии ISDN общего пользования к ней могут подключаться такие сложные сети, как сети учрежденческих станций. Частная сеть, реализуемая по концепции ISDN, может стать сетью с возможностями ISDN при использовании согласующих устройств внутри частной сети: типа А1 (рис. 4.6) для подключения к ней оконечных устройств ISDN и типа А2 (рис. 4.6) для подключения частной сети к ISDN общего пользования. Механизмы адресации ISDN (см. разд. 4.3.3.2) таковы, что адресного пространства достаточно для адресации к каждому оконечному устройству, подключенному к частной сети, и обеспечения возможности соединения нескольких локальных сетей между собой с помощью ISDN общего пользования и соответственно образования большой частной сети. 4.2. СТЫКИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ-СЕТЬ1 4.2.1. Предварительные замечания Для сетей связи особое значение имеют правила, относящиеся к стыку пользователь-сеть; они делают возможным (на националь- 1 Наряду с термином «стык», для описания доступа пользователей к ISDN во многих источниках широко используется термин «интерфейс»: абонентско-сетевой интерфейс, интерфейс «пользователь-сеть». Вкладывая в понятие «стык» элементы аппаратурного и программного сопряжения, можно считать эти термины эквивалентными. В дальнейшем будем использовать термин «стык».— Прим. перев. 80
ном и международном уровне) сопряжение оконечных устройств и компонентов сети. При установлении этих правил для ISDN было принято во внимание, что в перспективе ISDN как универсальная сеть должна предоставлять любому абоненту связь во всем мире в любой желаемой форме — речь, текст, данные, изображение — и обеспечивать возможность подключения к ней как специализированных, так и многофункциональных оконечных устройств. Все средства связи по ISDN основаны на цифровых соединениях различной пропускной способности. Требование пользователя относительно пропускной способности зависит от вида и числа одновременно используемых служб и может существенно различаться для разных пользователей: один пользователь хотел бы подключить видеотелефон, другой — устройство конференц-связи, третий — несколько оконечных устройств, например телефон и терминал передачи данных, следующий — большую учрежденческую станцию с мощным трафиком. Для удовлетворения различных требований без ввода чрезмерно большого числа вариантов стыков было определено минимально возможное число видов абонентских окончаний (см. разд. 4.2.1.2) с широко распространенными градациями пропускной способности. В настоящее время определены два вида абонентских окончаний: основное абонентское окончание и окончание с первичной скоростью цифрового потока, при этом пропускная способность окончаний различается самое меньшее в 10 раз. Чтобы предоставляемая сетью пропускная способность удовлетворяла запросы пользователя, одинаковые или разные по виду абонентские окончания можно подключать в параллель, кроме того, сеть позволяет использовать для соединения на стыке не всю пропускную способность. Для основного абонентского окончания и абонентского окончания с первичной скоростью детально определены все характеристики стыка пользователь-сеть, а именно функциональные, электрические и механические свойства (см. разд. 4.2.2 и 4.2.3), а также процесса эксплуатации (см. разд. 4.3). В основе описываемых ниже важнейших положений, касающихся стыка пользователь-сеть, таких, как типы каналов, виды абонентских окончаний, структура стыков, лежит Рек. МККТТ 1.412 [4.11]. 4.2.1.1. Типы каналов Реальная пропускная способность, предоставляемая абонентскому окончанию на стыке, распределяется в зависимости от вида абонентского окончания, а также от принятых соглашений (см. разд. 4.2.1.2) —в одном или нескольких основных (информационных) каналах и обычно в одном вспомогательном канале . В осо- 1 В отечественной литературе часто используется деление каналов на два типа 81
Таблица 4.1. Типы основных каналов Обозначение канала Скорость цифрового потока, кбнт/с В 64 НО 384 НИ 1536 Н12 1920 бых случаях (см. табл. 4.3) структура стыка не содержит вспомогательного канала, либо активный вспомогательный канал организуется через другое абонентское окончание. По основным каналам сеть устанавливает соединения путем как коммутации каналов, так и коммутации пакетов. Вспомогательный канал служит для обеспечения «диалога» между устройством пользователя и сетью, другими словами для сигнализации (см. разд.|?4.3). Поскольку во вспомогательном канале и после передачи информации сигнализации часть пропускной способности остается еще неиспользованной, в соответствии с определенными национальными или же специфическими положениями сети ее можно использовать для передачи пакетов данных (а также для телеметрии). Передача информации сигнализации и пакетов данных осуществляется во вспомогательном канале в виде блоков; при этом приоритет имеет сигнализация. Типы основных каналов. В настоящее время определены три типа основных каналов с различной пропускной способностью (см. табл. 4.1). Главным является канал со скоростью цифрового потока 64 кбит/с, известный как В-канал или базовый 2. Скорость цифрового потока в нем определяется 8-разрядным кодированием речевого сигнала, применяемым в импульсно-кодовой модуляции (октетная структура)3 (см. разд. 7.2.1). В качестве типов основных каналов определены НО-канал и две разновидности HI-канала со скоростями 1920 кбит/с (Н12-канал) и 1536 кбит/с (НП-канал) исходя из характера передаваемых по ним сигналов: в каналах одного типа передаются только информационные сигналы, в каналах другого типа — как информационные, так и управляющие сигналы. Поэтому одни каналы называют информационными, а другие — каналами сигнализации. В литературе по связи традиционно каналы сигнализации для обмена служебной информацией, необходимой для обеспечения обмена полезной информацией, называются служебными. Поскольку терминология по ISDN только формируется, оставим термин автора «вспомогательный канал».— Прим. перев. Во многих источниках на русском языке В-каиал называют базовым, а также типовым. Первое, особенно широко распространенное, связано с английским словом basis. В литературе по многоканальной связи, традиционно использующей понятие «основной группы», для В-канала применяют термин «основной канал», который и будем использовать в дальнейшем.— Прим. перев. 3 В отечественной литературе чаще используется специальный термин «байтовая структура».— Прим. перев. 82
Впрочем, для обеспечения в каждом из указанных типов каналов без каких-либо сложных дополнительных устройств байтовой структуры, имеющей существенное значение для передачи речевого сигнала с ИКМ-кодированием, передатчик может структурировать информацию в каналах всех типов на 8-кГц блоки. Такая информационная структура сохраняется на всем пути ее передачи по сети вплоть до приемника. Один 8-кГц блок состоит из такого числа битов, которое может быть передано в пределах 125 мкс цикла (соответствующего 8 кГц): таким образом, в каналах со скоростью цифрового потока 64 кбит/с — это 8 бит (1 байт), в каналах со скоростью 384 кбит/с — это 48 бит и т. д. Для интеграции служб связи с еще более высокими потребностями в пропускной способности (например, службы передачи подвижных изображений) в настоящее время обсуждается вопрос о широкополосных каналах со скоростью цифрового потока вплоть до 140 Мбит/с. В процессе обсуждения находятся также вопросы о каналах с меньшей, чем В-канал, пропускной способностью, так называемые «подканалы» со скоростью цифрового потока 8, 16 и 32 кбит/с. С помощью таких каналов сеть может предоставить через одно абонентское окончание одновременно несколько соединений для различных целей, как будто по основному В-каналу, однако эти соединения имеют меньшую пропускную способность, чем соединения с пропускной способностью 64 кбит/с, а коммутационные устройства требуют больших затрат. Поэтому организация подканалов является проблематичной, хотя они и способствуют возникновению нового класса пользователей. Типы вспомогательных каналов. Определены два типа вспомогательных каналов: D-канал, используемый обычным образом, и Е-канал (табл. 4.2). В зависимости от вида абонентского окончания (см. разд. 4.2.1.2) D-канал имеет пропускную способность, определяемую скоростью цифрового потока в 16 или 64 кбит/с. Принципиальная разница между D- и Е-каналами состоит в применяемых протоколах сигнализации (протокол уровня 2; см. разд. 4.3.4): в случае D-канала'применяется стандартный протокол ISDN, так называемый «протокол D-канала» (см. разд. 4.3:4); для Е-канала применяется специальный протокол, выделенный из подсистемы передачи сообщений системы сигнализации № 7 (Рек. МККТТ Q. 710 [4.12]). В данном случае некоторые пользователи могли бы вводить Е-канал на этапе внедрения ISDN с тем, чтобы предоставить учрежденческим станциям возможность перехода к ISDN через абонентские окончания с первичной скоростью цифрового потока '. 1 В ряде источников данный тип доступа пользователя к ISDN называют базовой структурой первичной группы, в других — структурой на первичной скорости, в третьих — доступом на первичной скорости, в четвертых — первичным доступом. Следуя автору, будем в дальнейшем использовать термин «абонентское окон- 83
Таблица 4.2. Типы вспомогательных каналов Обозначение канала D Е1 Протокол сигнализации Протокол D-канала (АР) в соответствии с Рек. МККТТ 1.440 [4.27] и 1.441 [4.28] Полученный из системы сигнализации № 7 в соответствии с Рек. МККТТ Q. 710 [4.12] Скорость цифрового потока, кбит/с 16 или 64 64 1 Имеет ограниченное применение (см. табл. 4.3) если предположить, что протокол, требуемый для работы с Е-ка- налом, на стороне сети может быть легко получен из системы сигнализации № 7, применяемый внутри сети. На стороне пользователя чаще всего должен быть реализован специальный протокол, требуемый для работы с Е-каналом, при известных обстоятельствах даже дополнительно к протоколу работы с Е-каналом, который обычно применяется. 4.2.1.2. Виды абонентских окончаний и структуры стыков Виды абонентских окончаний.-В настоящее время определены два вида абонентских окончаний на уровне контрольных точек S и Т: основное2 абонентское окончание и абонентское окончание с первичной скоростью цифрового потока. В случае основного абонентского окончания в обоих направлениях передачи используется сигнал с суммарной скоростью цифрового потока 192 кбит/с; реальная скорость цифрового потока, которой располагают основные и вспомогательный каналы, составляет при этом 144 кбит/с (см. разд. 4.2.2.4 и рис. 4.10). В случае абонентского окончания с первичной скоростью в обоих направлениях передачи используется сигнал с суммарной скоростью 2048 или 1544 кбит/с; реальная скорость цифрового потока составляет соответственно 1984 и 1536 кбит/с (см. разд. 4.2.3 и.рис. 4.14). Деление реальных скоростей цифровых потоков приводит к образованию в каналах в точках сопряжения различных структур стыков. чание с первичной скоростью цифрового потока или сокращенно «абонентское окончание с первичной скоростью».— Прим. перев. 2 Наряду с термином «основное окончание» (нем. BasisanschluP) в отечественной литературе широко используются термины «базовая канальная структура», «базовый доступ», «основной доступ», «базовая абонентская линия» и др. Это связано с разным переводом английского слова basis, которое используется и в термине автора. Считая оба термина равнозначными, в рамках этой книги будем использовать термин «основное абонентское окончание».— Прим. перев. 84
Таблица 4.3. Структура стыков в контрольных точках S и Т Абонентское окончание Реальная скорость цифрового потока В-каиальная структура НО-канальная структура HI-канальная структура Комбинированная структура Основное 144 кбит/с B+B + D|6 — — — С первичной скоростью 1984 кбит/с 30B+D64 ЗОВ 5H0+D64 5Н0 H12+D64 Н121 nB+mHO+D64 ■ пВ+mHO1 1536 кбит/с 23B+D64 24В1 3H0+D64 4Н01 НИ1 nB+mH0+D64 riB+mHO1 Примечание. Di6, D64 — каналы со скоростями цифрового потока 16 кбит/с, 64 кбит /с. 1 При необходимости этот вспомогательный канал может подводиться к другим абонентским окончаниям. Структуры стыков. В табл. 4.3 приведены нормализованные структуры стыков для двух видов абонентских окончаний; они одинаковы для обоих направлений передачи. Следовательно, все каналы могут быть использованы одновременно в обоих направлениях передачи. Для основного абонентского окончания имеется только одна структура стыка с двумя В-каналами (каждый на 64 кбит/с) и одним D-каналом (на 16 кбит/с), используемым как вспомогательный. Для абонентского окончания с первичной скоростью определены несколько структур стыков: В-, НО- и HI-канальная, и, кроме того, «комбинированная» структура стыка, при которой реальная скорость цифрового потока может быть произвольно подразделена на В- и НО-каналы (ср. подразд. 4.2.3). Скорость цифрового потока вспомогательного канала всегда равна 64 кбит/с. В качестве вспомогательного канала обычно используется D-канал; и лишь при структуре стыка с В-каналом для абонентского окончания с первичной скоростью в качестве вспомогательного канала может использоваться Е-канал (ср. разд. 4.2.1.1). При соответствующих положениях, принятых на международном уровне или на уровне сети, сигнализация для одного абонентского окончания с первичной скоростью может быть организована также по вспомогательному каналу со скоростью 64 кбит/с другого абонентского окончания с первичной скоростью. (В случае примене- 85
Контрольная точка S или Т 1 1 NT / А + В + В + D СК А-г—J ния HI-канальной структуры стыка можно в виде исключения использовать также вспомогательный канал основного абонентского окончания со скоростью 16 кбит/с.) Организация сигнализации должна соответствовать построению абонентского окончания и при необходимости может изменяться. Остающаяся неиспользованной часть пропускной способности вспомогательного канала предоставляется в распоряжение всех основных каналов в случае варианта с 1544 кбит/с и обычно остается в резерве в случае варианта с 2048 кбит/с. Особый случай (рис. 4.7), при котором комбинируются аналоговые и цифровые сигналы, составляет гибридное абонентское окончание. При этом аналоговое оконечное устройство телефонной связи будет включено в структуру стыка основного абонентского окончания, в котором должны быть задействованы не все каналы (ср. разд. 4.2.1.3). В случае аналогового информационного канала сигнализация может осуществляться либо полностью по аналоговому каналу, либо полностью по D-каналу — в соответствии с положениями, принятыми в стране. Но возможно также использование обоих каналов; тогда, например, функции сигнализации для аналогового телефонного канала можно было бы реализовать через D-канал. 4.2.1.3. Эксплуатация основных каналов Для некоторых абонентских окончаний или для одного определенного вида абонентского окончания сеть может вообще не загружать некоторые основные каналы или же использовать лишь часть их пропускной способности. Однако в рамках структуры стыка эти каналы формируются с обеспечением полной скорости цифрового потока на стыке пользователь-сеть. По экономическим соображениям и в соответствии с фактической потребностью эксплуатационная организация может предложить пользователю эффективную пропускную способность, вводя разделение на более мелкие градации (ср. разд. 4.2.1), и оптимизировать устройства в абонентской части, исходя из фактических потребностей пользователя. Так, в случае абонентского окончания с первичной скоростью цифрового потока и структурой стыка с В-каналом сеть может, например, эксплуатировать только часть 86 Рис. 4.7. Гибридное окончание: цифровой сигнал; аналоговый сигнал А — аналоговый телефонный канал; АЛ — абонентская линия; NT — устройство сетевого окончания; СК — система коммутации
из большого числа В-каналов, формируемых в рамках структуры стыка. В некоторых странах в период внедрения ISDN на абонентской линии используется один из двух В-каналов основного абонентского окончания либо только со скоростью 8 кбит/с, либо 16 кбит/с и не используется канал с полной скоростью цифрового потока (64 кбит/с) (см. разд. 3.9). Одному такому каналу сеть может предоставлять только соответствующим образом ограниченные соединения, но при сжатии и расширении должна учитывать способы адаптации скоростей цифровых потоков, используемые в оконечных устройствах (стандартные способы определены в'Рек. МККТТ 1.460 [4.13], 1.461 [4.6], 1.463 [4.8] и 1.464 [4.14]; см. разд. 4.4). После внедрения ISDN все пользователи интегральной сети (известные в настоящее время) будут полностью загружать основное абонентское окончание, как это предусмотрено с самого начала Почтовым ведомством ФРГ (ср. разд. 7.4.3). 4.2.2. Стык пользователь-сеть при основном абонентском окончании Устройство пользователя получает доступ к каналам через стык пользователь-сеть. Сеть предоставляет интервал для обмена информацией (см. разд. 7.6.2). Для определенных, эталонных конфигураций (см. разд. 4.2.2.1) уже получены электрические (см. разд. 4.2.2.2 и 4.2.2.6) и процедурные характеристики (см. разд. 4.2.2.3—4.2.2.5). Вместе с тем другие, пока еще не стандартизированные конфигурации не исключаются. Стандартизированные положения, относящиеся к уровню 1 (ср. разд. 4.3.1) стыка пользователь-сеть в случае основного абонентского окончания, подробно изложены в Рек. МККТТ 1.430 [4.15]. 4.2.2.1. Эталонные конфигурации Определение электрических и процедурных характеристик основано на трех эталонных конфигурациях: «от точки к точке», пассивная шина и протяженная пассивная шина. Все они не требуют реализации функций сетевого окончания NT2 (Нуль^Т2, ср. рис. 4.3, а, б). В обеих конфигурациях с пассивными шинами предполагается, что сеть в состоянии управлять одновременно несколькими (например, вплоть до восьми) оконечными устройствами, подключенными к одному абонентскому окончанию. Каждое оконечное устройство ТЕ (т.е. ТЕ1 или ТА + ТЕ2; ср. рис. 4.1, б и разд. 4.1.1) подключается к розетке соединительной линии (рис. 4.8) с помощью приборного шнура (ПШТЕ) длиной до 10 м и стандартного международного штеккера с восемью контактными штифтами (процесс стандартизации в организациях 87
Hici— ПШТЕ<М -< 1000 м- сл У _^пшмт NT | АЛ б) -< 100 до 200 м- СЛ ПШ, АО ПШ NT АЛ 1. ... <8 < 500 м <25 до 50 м| "АО ь*— •• ел в) 1 ТЕ <8 ^АО NT Т _^АЛ_ Рис. 4.8. Эталонные конфигурации, используемые при определении характеристик для основного абонентского окончания: «от точки к точке» (а), (короткая) пассивная шииа (б), протяженная пассивная шииа (в): АЛ — абонентская линия; #д0 — сопротивление абонентского окончания; ПШМТ и ПШТЕ — приборные шнуры устройств сетевого окончания (^ 3 м) и оконечного (<10 м); NT — устройство сетевого окончания; ТЕ — оконечное устройство; СЛ — соединительная линия ISO1 и IEC2, занимающихся нормированием и стандартизацией, еще не завершен). Допустимое ответвление линии между розеткой и соединительной линией (СЛ) может быть длиной максимум 1 м. Устройство сетевого окончания NT связывается с соединительной линией либо постоянно, либо подключается к СЛ с помощью такого же штекера, что и в оконечном устройстве. Поскольку электрические характеристики приборного шнура играют существенную роль в процессе передачи прежде всего для конфигурации с пассивной шиной, эти характеристики должны быть стандартизированы МККТТ. Кроме того, на обсуждении в МККТТ находится вопрос о допуске большей протяженности ПШТЕ, вплоть до 25 м, при использовании конфигурации «от точки к точке», вследствие этого общее затухание не превышает 6 дБ. В обычных условиях на стыке используются 1 ISO (International Standards Organisation — стандартизации (МОС).— Прим. перев. 2 IEC (International Electrotechnical Commission иическая комиссия (МЭК).— Прим. перев. Международная организация — Международная электротех-
две двухпроводные цепи, которые, кроме обеспечения передачи информации (одна двухпроводная цепь на каждое направление передачи), могут служить также при необходимости для подачи питания в оконечные устройства через сетевое окончание NT (См. разд. 4.2.2.6 и рис. 4.13). В пользу выбора двух цепей говорят затраты, эксплуатационная надежность, радиус действия пассивных шин и простая реализация. В особых случаях (в зависимости от правил эксплуатации, определяемых эксплуатационной организацией) сетевое окончание может подавать питание в оконечное устройство по дополнительной, третьей двухпроводной цепи (см. разд. 4.2.2.6 и рис. 4.13). Восемь контактных штифтов штекера допускают подключение и четвертой двухпроводной цепи, которая согласно стандартам МК.КТТ не нужна, однако такая цепь может использоваться, например, для двустороннего питания двух оконечных устройств, непосредственно соединяемых друг с другом. К соединительной линии не предъявляется никаких особых требований: обычно она представляет собой две неэкранированные симметричные двухпроводные цепи, например, такие, которые в течение долгого времени применялись Почтовым ведомством ФРГ в домовых установках при подключении аналоговых телефонных аппаратов. Таким образом, при переходе от аналоговых абонентских окончаний к ISDN можно, как правило, и дальше использовать абонентские (ср. разд. 7.4.3) и соединительные линии, проходящие в доме. Обе двухпроводные цепи размещаются в одном кабеле вместе с другими двухпроводными цепями. Вся соединительная линия (исключая розетку) остается чисто «пассивной» для всех трех конфигураций, т. е. она не выполняет функций усиления, памяти и обработки. Во избежание отражения сигналов на каждом конце СЛ требуется поддержание определенного сопротивления абонентского окончания (рис. 4.8), которое на стороне NT может быть интегрировано в сопротивление в NT. Радиус действия для всех конфигураций ограничен временем распространения сигнала и затуханием, которые зависят от типа СЛ. Для наглядности на рис. 4.8 приведены возможные значения радиуса действия для типовых линий. При конфигурации «от точки к точке» (рис. 4.8) затухание, измеренное на частоте 96 кГц, должно быть в пределах 6 дБ. Для двух других конфигураций справедливы другие положения (см. Рек. МККТТ 1.430 [4.15]). Чтобы сетевое окончание NT могло своевременно передать по обратному шлейфу в эхо-О-канал информацию, переданную в D-канал со стороны оконечного устройства, время замыкания шлейфа NT—ТЕ—NT должно быть менее 42 мкс (примерно восьмикратная длительность бита). При этом предполагается, что сетевое окончание NT нуждается в обратном шлейфе в течение максимум 10,4 мкс (двукратная длительность бита). Это условие является обычно некритичным для всех конфигураций. 89
В случае применения пассивной шины (рис. 4.8, б) оконечные устройства могут быть подключены в произвольной точке и передавать информацию одновременно, например, одно оконечное устройство — непосредственно к сетевому окончанию NT, другое — к самым крайним точкам пассивной шины. Чтобы сигналы, посылаемые несколькими оконечными устройствами в одних и тех же циклах были приняты правильно NT (см. разд. 4.2.2.2—4.4.4.4), необходимо ограничить допустимое время распространения сигнала по шлейфу и, следовательно, радиус действия пассивной шины. Поэтому время распространения сигнала по шлейфу — без учета расхождения циклов между входом ТЕ и выходом ТЕ (10,4 мкс) — должно быть для всех оконечных устройств в пределах 3,6 мкс (примерно 70% длительности бита). Если в NT при двух пассивных шинах не выполняется регулировка фазы для двух других конфигураций, то это значение времени снизится до 2,1 мкс (примерно 40% длительности бита); на этапе обсуждения в МК.КТТ находится вопрос о возможности допуска в дальнейшем величины 2,6 мкс (примерно 50% длительности бита). При использовании более протяженной пассивной шины (рис. 4.8, в) условия приема для сетевого окончания NT оказываются еще более неблагоприятными, чем для пассивной шины (рис. 4.8,6). Поэтому необходимо, чтобы время распространения сигнала по шлейфу NT—ТЕ—NT для всех оконечных устройств отличалось друг от друга самое большее на 1,4 мкс (примерно 25% длительности бита); при известных обстоятельствах должно быть ограничено также число подключаемых оконечных устройств (самое меньшее.до восьми). В МК.КТТ обсуждается вопрос об ограничении числа подключаемых оконечных устройств до четырех; тогда можно допустить время распространения сигнала по шлейфу NT—ТЕ—NT до 2,0 мкс (примерно 38% длительности бита). С помощью соответствующих функций NT можно реализовать и другие конфигурации, например конфигурацию типа «звезда» или «активная шина» (в этом случае розетка для подключения оконечных устройств дополняется компонентами, выполняющими функции памяти и обработки). 4.2.2.2. Электрические характеристики передачи информации Все отдельные сигналы, т. е. сигналы D-канала, В-каналов, сигналы управления и т. д. (ср. разд. 4.2.2.4), объединяются с применением временного разделения; следовательно, в каждом направлении передачи по отдельной двухпроводной цепи (ср. разд. 4.2.2.1) передается групповой сигнал. Связь осуществляется через трансформатор или эквивалентные трансформаторам устройства. В случае пассивной шины может оказаться, что одновременно передают несколько или все оконечные устройства (подключенные к одной двухпроводной цепи). Обычно это происходит 90
Информационно 110 0|1 1'0 О'О 1| ные биты I I | ] I , Сигнал AMI Рис. 4.9. Код передачи в случае основного абонентского окончания: код AMI со 100%-иой длительностью импульса только с сигналами цикловой синхронизации (см. раздел 4.2.2.4) и сигналами D-канала (см. разд. 4.2.2.3). Процедура доступа оконечных устройств к D-каналу (см. разд. 4.2.2.3) требует, чтобы сетевое окончание NT в тех случаях, когда хотя бы одно оконечное устройство передает в D-канал нуль, принимало всегда нуль, а когда все оконечные устройства передают «единицу» либо не передают ничего, принимало «единицу». Эти требования выполняются с помощью следующих положений. При шинной конфигурации оконечные устройства передают биты синхронно, так как их циклы передачи задаются одним и тем же сигналом, передаваемым сетевым окончанием NT; со своей стороны NT получает тактовый сигнал из сети (относительно ограничения времени распространения сигнала см. разд. 4.2.2.1). В качестве кода передачи используется код AMI [4.16] со 100%-ной длительностью импульса. В отличие от обычного кода AMI здесь с помощью импульса передается «нуль», а с помощью паузы (защитного промежутка) —«единица» (рис. 4.9). Это отличие должно учитываться при организации доступа оконечных устройств к D-каналу (см. разд. 4.2.2.3) и в протоколе защиты (см. разд. 4.3.4.2) (заполняющими символами между информационными блоками являются последовательности единиц). Соответствующими положениями, касающимися построения цикла передачи (см. разд 4.2.2.4), обеспечивается то, что все оконечные устройства посылают в D-канал нуль сигналами одинаковой полярности, так что на противоположном конце импульсы, соответствующие нулю, не могут быть взаимно уничтожены. При необходимости питание оконечных устройств может быть от источника тока или напряжения. Даже когда одновременно несколько или все оконечные устройства посылают импульс, величина напряжения на выходе каждого передатчика должна оставаться в допустимых пределах; это достигается за счет того, что каждый передатчик управляет током питания, поступающим от него, и соответственно напряжением питания, обеспечиваемым им, в зависимости от своего выходного напряжения (ограниченный по напряжению ток питания и соответственно напряжение питания). Все выходы передатчика и входы приемника являются высокоомными и в выключенном состоянии; известные ограничения возникают лишь во время передачи импульса. В табл. 4.4 приведен перечень важнейших электрических 91 l L i i ги
Таблица 4.4. Электрические характеристики передачи информации осиовиого абонентского окончания (в соответствии с МККТ 1.430 [4.15]) Характеристики Значение Параметры соединительной линии: сопротивление абонентского окончания максимальное затухание (на частоте 96 кГц) при конфигурации «от точки к точке» минимальное затухание асимметрии относительно земли значение верхней границы времени распространения сигнала по шлейфу NT —ТЕ —NT' максимальное время распространения сигнала по шлейфу NT—ТЕ — NT для всех оконечных устройств при пассивной шине: NT без фазовой подстройки 2 NT с фазовой подстрокой 2 максимальное^значение разности времени распространения сигнала по шлейфу NT —ТЕ —NT для всех оконечных устройств при протяженной пассивной шине 100 Ом ±5% 6 дБ 43 дБ 42,0 мкс 3,6 мкс 2,1 мкс (2,6 мкс) 5 1,4 мкс (2,0 мкс) 5 Параметры передатчика: предельное значение тока или напряжения питания амплитуда имцульса при 50 Ом3 400 Ом 5,6 Ом выходное сопротивление при передаче импульса паузы (защитный промежуток) минимальное затухание асимметрии относительно , землн фазовое дрожание выходного сигнала в NT фазовое дрожание выходного сигнала в ТЕ смещение фазы в ТЕ между входным и выходным сигналами расхождение цикла между входом и выходом ТЕ 750mB±10% = Uhom 905...160%UHOM <20%UHOM >20 Ом5 Оговаривается мости от частоты 54 дБ в зависи- 4 <0,26 мкс sg ±0,36 мкс — 0,36...+ 0,78 мкс 10,4 мкс Параметры приемника: входное сопротивление минимальное земли затухание асимметрии относительно Оговаривается в мости от частоты 4 54 дБ зависи- Генерация помех Требования к изоляции Еще не определена Еще не определены 1 Из-за процедуры доступа к D-каиалу. 2 Без учета расхождения цикла от 10,4 мкс на входе и выходе ТЕ. 3 На обсуждении в МККТТ. 4 См. Рек. МККТТ 1.430 [4.15]. 5 См. маску допусков (в Рек. МККТТ 1.430 [4.15]). 92
характеристик основного абонентского окончания, определенных в соответствии с рекомендациями МККТТ (подробнее см. Рек. МККТТ 1.430 [4.15]). 4.2.2.3. Доступ оконечных устройств к D-каналу Чтобы в случае шинной конфигурации оконечные устройства не мешали друг другу при одновременной передаче сигналов в D-канал, они должны выполнять определенную процедуру доступа. Обычно в каждый момент времени в В-каналы передает сигнал только одно оконечное устройство. Для этого служит коммутационное устройство; оно с помощью сигнализации предоставляет в каждый момент времени каждый из В-каналов только одному оконечному устройству. Действия перед передачей. Оконечное устройство приступает к передаче в D-канал лишь тогда, когда оно путем контрольного прослушивания установило, что в направлении NT D-канал свободен. Критерием этого служит последовательность, по крайней мере, восьми «единиц». В соответствии с протоколом защиты (см. разд. 4.3.4.2) гарантируется, что эти «сигналы паузы» никогда не появятся внутри передаваемого блока, но могут появиться дополнительно между двумя переданными информационными блоками, а также, что каждый информационный блок начинается с «нуля». Действия при передаче. Во время передачи оконечное устройство путем контрольного прослушивания в D-канале и сопоставления дополнительно проверяет, не искажена ли переданная информация другими одновременно передающими оконечными устройствами. Исходя из электрических характеристик (ср. разд. 4.2.2.2) оконечные устройства, передающие «нули», получают преимущества перед оконечными устройствами, передающими «единицы». Оконечные устройства, которые имеют преимущества, должны продолжать передачу, а другие оконечные устройства должны прекратить передачу еще до начала поступления следующего бита. В соответствии с протоколом защиты (см. разд. 4.3.4) информационные блоки разных оконечных устройств имеют различное содержание. Таким образом, через короткое время передачу «нулей» будет вести только одно оконечное устройств. Следовательно, только это оконечное устройство может до конца успешно передавать свой блок в то время, как все остальные оконечные устройства доступа к каналу не получают. Как только D-канал вновь станет свободным (критерий: последовательность, по меньшей мере, из восьми «единиц»; см. выше), оставшиеся оконечные устройства вновь повторяют попытку передачи своего информационного блока. Приоритет. Путем выбора числа следующих друг за другом «единиц» обеспечивается более высокий приоритет информации 93
NT->-TE ТЕ-* NT Цикл 48 бит за 250 мкс, соответственно 192 кбит/с Искажения кода AMI гЛ \FaN Si S2 / nm ri, 8Bi+E + Da 8B2+E + D 8BJ+E+D 8B2 + E + D i I , Л Искажения кода AMI | 48 бит за 250 мкс, соответственно 192 кбит/с Время —»- Рис. 4.10. Структура цикла при основном абонентском окончании: •—•отрезок цикла, в течение которого постоянный ток не передается; А — бит, применяемый при протоколе активизации; Bi—бит первого В-канала; Вг—5ит второго В-канала; D— бит D-каиала; Е—Снт эхо-О-канала; F—бит цикловой синхронизации; FA—вспомогательный бит, используемый для цикловой синхронизациии (FA = 0); L — импульс, добавляемый для выравнивания постоянных составляющих тока в пределах отрезка цикла; N — инвертируемое значение FA (таким образом, N = 1); S,, S2 — биты, резервируемые для возможного в будущем расширения (в настоящее время равны 0); ТЕ — оконечное устройство; NT — устройство сетевого окончания; 1 — замыкание шлейфа для прохождения битов D-канала в эхо-О-канал; 2— оконечное устройство передает с расхождением цикла в 2 бита сигнализации перед пакетами данных (ср. разд. 4.2.1.1). Эта последовательность «единиц» должна быть принята оконечным устройством перед началом его передачи в канал: чем больше «единиц» в этой последовательности, тем ниже класс приоритета оконечного устройства. По такому же принципу происходит перераспределение оконечных устройств, которые уже успели успешно передать информацию, не в соответствии со своим собственным приоритетом. Это перераспределение осуществляется с тем, чтобы дать преимущество оконечным устройствам одного класса приоритета, которые еще только ожидают возможности передачи. Эхо-О-канал. Для сокращения затрат ресурсов собственного приемника оконечного устройства на контрольное прослушивание в направлении передачи сетевое окончание NT замыкает шлейф через оконечное устройство ТЕ, затем D-канал, исходящий от него, в свой собственный эхо-О-канал и далее вновь к оконечному устройству (рис. 4.10). При таком способе для контрольного прослушивания оконечному устройству достаточно оценить только эхо-О-канал. 94
4.2.2.4. Структура цикла Все сигналы управления и полезные сигналы передаются в обоих направлениях с использованием временного разделения в рамках цикла, содержащего 48 бит, которые передаются в течение 1 с 4000 раз. Это соответствует скорости группового цифрового потока, равной 192 кбит/с. Цикловая синхронизация может осуществляться быстро и однозначно, так как для этого применяется двойное нарушение правила AMI (см. разд. 4.2.2.2 и рис. 4.10), распознаваемое самое позднее после приема 14 бит в цикле. Все оконечные устройства одновременно посылают в направлении NT сигналы, требуемые для выполнения цикловой синхронизации (F, FA и дополнительные сигналы L). Цикловая синхронизация сохраняется также при замене проводов двухпроводной цепи. В случае использования шинной конфигурации менять провода для передачи в направлении от ТЕ к NT, конечно, нельзя, так как при невыполнении этого импульсы, одновременно посылаемые оконечными устройствами, были бы утрачены. Применяемый способ индуктивной связи при передаче создал бы помехи для постоянных составляющих тока, поэтому каждый «отрезок цикла», ограниченный на рис. 4.10 точками, освобождается от постоянного тока с помощью импульсов L соответствующей полярности, формируемых передатчиков. Полярность первого импульса каждого отрезка цикла, посылаемого оконечным устройством, всегда противоположна полярности бита цикловой синхронизации (см. рис. 4.10). Таким способом одновременно обеспечивается, во-первых, посылка со всех оконечных устройств для формирования сигнала D-канала импульсов одинаковой полярности, что исключает возможность их взаимной компенсации, и, во-вторых, выполнение требуемых для цикловой синхронизации нарушений кода AMI. Для сохранения байтовой структуры при кодировании речи с помощью ИКМ сигналы обоих В-каналов (Bl и В2) распределяются в цикле побайтно — по восемь следующих друг за другом бит, в то же время сигналы D-канала и эхо-D-канала представляются битами, распределенными по циклу (подробнее см. Рек. МККТТ 1.430 [4.15]), что соответствует протоколу доступа к D-каналу (см. разд. 4.2.2.3). В МККТТ обсуждается возможность образования сверхцикла из 20 циклов с помощью соответствующего сигнала, передаваемого во временном интервале S1, и огранизации на основе этого разделения канала со скоростью цифрового потока 4 кбит/с во временном интервале S2 на подканалы для целей управления. 95
4.2.2.5. Активизация и дезактивизация Протоколы дезактивизации и активизации предоставляют сети возможность переводить в режим экономии энергии те устройства сетевого окончания и оконечные устройства, получающие питание от сети, которые не находятся в фазе активности, причем эти устройства должны быть в состоянии в любой момент времени перейти в активное состояние, например, при поступлении входящего вызова. Приведение в активное состояние. Привести в активное состояние (рис. 4.11) может поступление сигнала от коммутационного устройства (сигнал активизировать) или от какого-либо оконечного устройства (сигнал активизация разрешена). Поэтому все приборы (например, телефонный аппарат), которые реагируют на поступающие вызовы, должны понимать сигнал активизировать, даже если они находятся в фазе «покоя»; следовательно, в фазе покоя в этих устройствах должны отключаться только те функциональные блоки, которым не требуется распознавать этот сигнал. Об окончании перехода в активное состояние оконечные устройства сообщают сети с помощью сигнала активизация закончена, этот сигнал дблжен быть послан сети самое позднее через 100 мс после того, как получен сигнал активизировать. Сразу после этого сеть посылает подтверждение только в виде сигнала активизация закончена. Выведение из активного состояния. Выведение из активного состояния (рис. 4.12) осуществляется только по сигналу из коммутационного устройства (сигнал дезактивизировать). Все оконечные устройства в ответ на этот сигнал переходят в неактивное состояние и подтверждают это подачей сигнала дезактивизация закончена. Сигналы дезактивизировать и дезактивизация закончена кодируются таким образом, что никакие импульсы не передаются — ни разу не передается импульс цикловой синхронизации. Таким Устройство пользователя Сигналы в контрольной точке S или Т Сеть Активизировать-* ^*^в изацияразрешена Активизация закончена Активи31фОвать_ ^I!lf!ffiiill3aKoH4eHa Время Активизировать I Активизация закончена Рис. 4.11. Протокол активизации 1 Только в том случае, когда активизация инициируется устройством пользователя 96
Устройство Сигналы в контрольной пользователя точке S или Т Сеть Дезактивизи- ровать Дезактивизировать Время Дезактивизацин закончена Рис. 4.12. Протокол дезактивизацин образом, при шинной конфигурации сетевое окончание NT принимает сигнал дезактивизацин закончена только в том случае, если в неактивное состояние перешли все оконечные устройства. Сети остается решить, нужно ли и когда именно переводить в неактивное состояние: например, сеть может все или определенную часть оконечных устройств держать постоянно активными или, наоборот, перевести их в неактивное состояние, как только будут разрушены все соединения абонентского окончания и закончатся все процессы сигнализации. Кроме того, если все оконечные устройства, подключенные к одной пассивной шине, находятся не в процессе активной эксплуатации (например, повреждены или отключены), то сетевое окончание NT не принимает никакого электрического сигнала. Тогда сети остается решить, когда со своей стороны в ответ на это перейти в неактивное состояние. 4.2.2.6. Характеристики цепей электропитания Оконечные устройства могут получать электроэнергию от сетевого окончания. Существуют два способа реализации этого (рис, 4.13): обычный, когда электропитание подается по фантомной цепи с использованием четырех одинаковых проводов, по которым передается также информация (рис. 4.13: источник 1/приемник 1); другой, когда питание подается по двум специальным дополнительным проводам (источник 2/приемник 2). Представитель эксплуатационной организации устанавливает, получает ли оконечное устройство от NT энергию для питания, и если да, то, какой из указанных способов будет применяться. Если питание организовано по фантомной цепи, то NT сообщает оконечному устройству, какую полярность имеет напряжение питания (рис. 4.13) и какой величины напряжение будет предоставлено: только в пределах установленной аварийной мощности или более высокое, соответствующее мощности питания в обычных условиях, величина которой определена представителем эксплуатационной организации. Цель аварийного питания состоит в том, чтобы дать возможность пользователю позвонить по телефону даже при пропадании напряжения в энергосети общего пользования 4 Зак. 1177 97
Оконечное устройство NT Информация О- .ия (+) Зг-Е Источник 1 - п О—' С ^ i Информация Источник 2 т- Информация -о С Приемник 1 (+) З-1 Информация --о L Приемник 2 Рис. 4.13. Подача электропитания в оконечное устройство из устройства NT: +, напряжение питания в обычных условиях эксплуатации (в аварийных ситуациях полярность обратная); ( + ), (—) —напряжение при передаче одного положительного информационного импульса; 3, ..., 8 — текущий номер провода (нумерация проводов обсуждается МК.КТТ) • (например, сети питания 220 В). Сетевое окончание NT, которое в обычных условиях получает питание от сети, в аварийных ситуациях может получить питание от коммутационной системы и, в свою очередь, подать аварийное питание только некоторым выбранным оконечным устройствам, которым дано право на аварийное питание. В табл. 4.5 приведен перечень электрических характеристик, установленных для цепей электропитания. 4.2.3. Стык пользователь-сеть при абонентском с первичной скоростью цифрового потока окончании С, помощью этого стыка устройство пользователя в контрольных точках S и Т получает доступ к ISDN на основе структуры стыка, установленной для абонентских окончаний с первичной скоростью (см. табл. 4.3). Соответствующие положения содержатся в Рек. МККТТ 1.431 [4.17]. Для абонентских окончаний с первичной скоростью определены два варианта стыка: один — с общей скоростью цифрового потока 2048 кбит/с, другой — со скоростью 1544 кбит/с. Многие страны, в том числе европейские, применяют вариант стыка со скоростью 2048 кбит/с; вариант стыка со скоростью 1544 кбит/с принят в США, Японии и Канаде. Обе эти существенно различные скорости цифрового потока соответствуют цифровым системам передачи, вводимым в течение уже достаточно длительного времени на сетях указанных регионов (см. разд. 7.2). 98
Таблица 4.5. Электрические характеристики цепей электропитания в оконечных устройствах основного абонентского окончания Характеристика Мощность питания: выход NT вход ТЕ Напряжение питания: выход NT вход ТЕ Максимальная мощность питания на каждый ТЕ в неактивном состоянии Скорость изменения тока Способ электропитания (см. рис. 4.13) Источник 1 /Приемник 1 Аварийный режим >420 мВт >380 мВт3 -(40В+5%...-15%) -(40В+5%...-20%) 25 мВт2 5 мА/мкс Обычный режим >4,0 Вт1 >3,6 Вт' (max 0,9 Вт на каждый ТЕ)1 + (40В+5%... ...-15%)3 +(40В + 5%... -~.-40%)3 100 мВт3 Источник 2/ Приемник 2 Не запрещено со стороны Почтового ведомства Устанавливается представителем эксплуатационной организации; указанное значение было выбрано Почтовым ведомством. В переходный период представители эксплуатационной организации могут допустить величину до 100 мВт. 3 На обсуждении в МККТТ. В дальнейшем для облегчения сопряжения устройств пользователя со стыками обоих типов необходимо унифицировать характеристики установочных изделий (например, штепсельных разъемов) и выработать требования по стандартизации новых перспективных изделий. В случае абонентского окончания с первичной скоростью пригодна только конфигурация от точки к точке, при этом реализация какой-либо пассивной шины (см. разд. 4.2.2.1) связана с большими трудностями, поскольку длительность битового интервала в данном случае менее чем на одну десятую короче по сравнению с длительностью битового интервала при основном абонентском окончании. Максимальная длина соединительной линии между устройством сетевого окончания NT и оконечным устройством ограничена 4* 99
/ 8-битовый для целей управления Номер бита 12... 8 Временные интервалы /ч Номер бита 12 8 Номер бита 12 8 а) Л Время »- Временные интервалы Лч 31 Номер бита 12 ... 8 Ill 11 1 II 1 , 1 1 1 1 1 1 1 . Цикл (256 бит за 125 мкс) i I I I I i 1 | 1-битовый для целей управления Номер бита 12 ... 8 Номер бита 12 8 М I I II I I i I I I I I I I i 24 Номер бита 12 ••• 8 t l I i l l l i Цикл (193 бит за 125 мкс) б) Время - Рис. 4.14. Структуры циклов, используемые в абонентском окончании с первичной скоростью цифрового потока в обоих направлениях передачи при общей скорости цифрового потока 2048 кбит/с (а) и 1544 кбит/с (б) величиной максимально допустимого затухания (6 дБ на средневзвешенной частоте; см. Рек. МККТТ G. 703 [4.18]); для типовой .^инии радиус действия составляет 150 м. Устройство пользователя не получает питания от сетевого окончания NT, а в установку пользователя не подается сигнал дезактивизировать. Поэтому соответствующие положения выпадают. Как и в случае основного абонентского окончания, информационные сигналы и сигналы управления разделяются во времени и объединяются в одном цикле; таким образом, в каждом направлении передается только отдельный электрический сигнал. Электрические характеристики. Положения, касающиеся электрических характеристик (скорость цифрового потока, форма импульса, сопротивление, код передачи), существенно различны для обоих вариантов стыка; они были извлечены без изменения из Рек. МККТТ G.703 [4.18]. Рекомендация МККТТ G.703 [4.18] допускает в качестве кода передачи для варианта со скоростью цифрового потока 1544 кбит/с коды AMI и B8ZS. Хотя код AMI и является простым, однако он зависит от битовой последовательности: более длинные последовательности нулей, которые могут быть получены при некоторых видах служб, могут привести при использовании кода AMI к потере 100
синхронизации на приемном конце, так как импульсы передаются только в последовательности единиц (ср. разд. 4.2.2). Для обеспечения при абонентском окончании с первичным цифровым потоком такой же широкой сферы услуг, как и при основном абонентском окончании (с учетом того, что эти услуги предполагают независимую от вида битовой последовательности передачу), стандарты допускают только код B8ZS при абонентском окончании со скоростью цифрового потока 1,5 мбит/с (Рек. МККТТ 1.431 [4.17]). Соединения, выполняемые внутри сети с использованием обычной системы передачи в коде AMI со скоростью цифрового потока 1,5 Мбит/с, можно будет использовать очень ограниченно, поскольку внутри сети отсутствует независимость от битовой последовательности, например, соединения только со скоростью 56 кбит/с, а не с 64 кбит/с. Характеристики цикла. В обоих вариантах определенный цикл передается 8000 раз в секунду (рис. 4.14; ср. разд. 7.2.3); длина цикла различна в каждом варианте (256 бит при скорости 2048 кбит/с и 193 бита при 1544 кбит/с). Цикл разделяется на 31 и соответственно на 24 8-битовых временных интервала (временных канала), которым предшествуют 8-битовый и соответственно однобитовый интервал для целей управления. Отсюда получается пропускная способность 1984 кбит/с и 1536 кбит/с, предоставляемая в распоряжение основных информационных каналов и вспомогательного (служебного) канала. Часть пропускной способности указанного выше временного интервала, предназначенного для целей управления, используется для передачи сигнала цикловой синхронизации. Этот сигнал повторяется периодически через два и соответственно 24 цикла. Поскольку в основных каналах может быть передана любая полезная информация, то нужно предусмотреть, чтобы цикловая синхронизация не оказалась ошибочно зафиксированной в неправильной позиции. Для этого из полезной информации можно извлекать периодически контрольную информацию и передавать ее в указанных выше временных интервалах для целей управления (ср. Рек. МККТТ G.704 [4.19] и разд. 7.2.3). Побочным полезным эффектом использования контрольной информации является возможность сделать заключение о коэффициенте ошибок по битам приемником на абонентской линии. Распределение 8-битовых временных интервалов и каналов. При структуре стыка с вспомогательным каналом (ср. табл. 4.3) этот канал в обоих указанных вариантах всегда занимает один и тот же фиксированный 8-битовый интервал: в варианте со скоростью передачи 2048 кбит/с — это временной интервал 16, в варианте со скоростью передачи 1544 кбит/с — 24. Если применяется структура без вспомогательного канала, то в варианте со скоростью передачи 2048 кбит/с «временной интервал вспомогательного канала» обычно остается в резерве, а в варианте со скоростью 101
передачи 1544 кбит/с — предоставляется в распоряжение основных каналов. При структуре стыка с основным В-каналом (см. табл. 4.3) каждый В-канал занимает 8-битовый временной интервал; в случае структуры стыка с HI-каналом один Hi-канал занимает все 8-битовые временные интервалы, предоставляемые основным (информационным) каналом. Для обеспечения максимальной «свободы» от блокировки стандарты при смешанных структурах стыков (см. табл. 4.3) допускают весьма гибкое распределение 8-битовых временных интервалов и информационных каналов. При этом не требуется, чтобы отдельные 8-битовые временные, интервалы одного НО-канала следовали непосредственно друг за другом. Кроме того, для структуры стыка с НО-каналом стандарты не устанавливают* вообще какого-либо порядка этого распределения; возможный вариант распределения описан в Рек. МККТТ 1.431 [4.17] (ср. также с Рек. G.735 [4.20] и G.737 [4.21] для применения в радиовещании). 4.3. АБОНЕНТСКАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ Самой первой задачей абонентской сигнализации является обеспечение понимания между устройством пользователя и сетью, когда службы занимаются в сочетании с имеющимися в распоряжении пользователя дополнительными услугами (ср. подразд. 2.3.3) (сигнализация пользователь-сеть). По сравнению с обычными сетями абонентская сигнализация допускает также в ограниченном объеме прозрачный обмен информацией между двумя устройствами пользователя по D-каналу (сигнализация пользователь-пользователь; см. разд. 4.3.5.5). В разд. 4.3.5 описывается абонентская сигнализация для соединений с коммутацией каналов. Абонентская сигнализация для соединений с коммутацией пакетов, а также для устройств сопряжения при соединениях с коммутацией каналов и коммутацией пакетов представлена в разд. 4.4 в связи с сопряжением существующих стыков с ISDN. Абонентская сигнализация стандартизируется для всех служб, всех типов абонентских окончаний и всех структур стыка (ср. разд. 4.2.1.2), а также для контрольных точек S и Т. Там, где не образуется дифференциации, в дальнейшем будем говорить упрощенно об устройстве пользователя (ТЕ1, ТА, а также NT2 со стороны сети) и сети (NT1, система коммутации, а также NT2 со стороны оконечных устройств). 102
4.3.1. Архитектура протоколов Протоколы абонентской сигнализации были структурированы в соответствии с семиуровневой моделью OSI (open systems interconnection), определяющей взаимодействие открытых систем ВОС. (см Рек. МККТТ 1.320 [4.22], 1.420 [4.23], 1.421 [4.24] и Х.200 [4.25], а также DIN ISO 7498 [4.26]; ср. гл. 2). В соответствии с моделью OSI выполняемые в процессе установления связи функции распределяются по семи уровням, размещаемым друг над другом. Сигнализация пользователь-сеть находится в пределах трех нижних уровней протокола, которые, грубо говоря, выполняют следующие функции (см. рис. 4.15). Уровень передачи бит (физический уровень, уровень 1) обеспечивает синхронизируемую сетью передачу информации по каналам одновременно в обоих направлениях. В случае основного абонентского окончания уровень передачи бит дополнительно делает возможным систематическую активизацию и дезактивизацию (ср. разд. 4.2.2.5) и регулирует одновременный доступ нескольких оконечных устройств к совместно используемому D-каналу (ср. разд. 4.2.2.3). Уровень защиты D-канала (уровень канала данных; уровень 2) обеспечивает защищенную от ошибок передачу информации сигнализации для уровня коммутации и, возможно, пакетированных данных, передаваемых в D-канале, в обоих направлениях между сетью и оконечным устройством. Кроме того, уровень защиты при циклической передаче может также обеспечивать направленную адресацию отдельного оконечного устройства или группы оконечных устройств (см. разд. 4.3.3.3 и 4.3.4). На уровне коммутации D-канала (сетевой уровень, уровень 3) в узком смысле заканчивается сигнализация пользователь-сеть Устройство Устройство пользователн Сеть попьзователн Уровень Информация 7 пользователя 6 и информация Б сигнализации 4 " 3 ' 2" 1 " Канал Рис. 4.15. Модель ВОС для организации сигнализации на участке пользователь- сеть и передачи информации. Уровни модели с 1-го по 3-й: сигнализация пользователь-сеть; уровень 1: уровень передачи бит (физический); уровень 2: уровень защиты от ошибок (канала данных); уровень 3: уровень коммутации (сетевой) Уровень 1~Ц 4ч 103
(см. разд. 4.3.5). В случае соединений с коммутацией пакетов функции уровня коммутации выполняются совместно с функциями более высоких уровней процесса передачи пакетов информации (см. разд. 4.4.4). Протоколы более «высоких» уровней (уровни с 4-го по 7-й), называемые также протоколами, ориентированными на конкретное применение, интерпретируются в каждом случае пользователями сети, а при услугах, связанных с запоминанием информации (см. разд. 2.3.1.3), также и сетью: сеть передает соответствующую информацию «непросмотренной». 4.3.2. Виды соединений Основной задачей сигнализации пользователь-сеть является управление соединениями, т. е. управление установлением соединения и его разрушением. Различаются три вида соединений: соединения с коммутацией каналов на базе основных (информационных) каналов (В, НО, HI); соединения с коммутацией пакетов на базе основных каналов и с коммутацией пакетов на базе D-канала. При определенных обстоятельствах ISDN может предложить также* службы передачи, далее не рассматриваемые, без установления соединения, например, для целей телеметрии (connectionless packet bearer service — служба по переносу пакета без установления соединения). Соединения с коммутацией каналов. Сигнализация пользователь- сеть для соединений с коммутацией каналов (ср. разд. 4.3.5) Устройство пользователя Сеть Устройство пользователя Уровень 7 Инфор-6 5 4 3 2 1 мация пользо вателя 1.430 ил и 1.431 Основной канал Информация сигнализации 3 2 1 1.450 и 1.451 1.440 и 1.441 1.430 или 1.431 Коммутационная система II 3 2 1 Коммута-1 ционная ' система 4- _L I' да_-__5?щ Уровень 7 6 5 4 3 2 1 1.430 или 1.431 Основной канал Л 3 2 1 1*3 I.450 и 1.451 |.440и1.441 D-канал .430 или 1.431 D-канал Рис. 4.16. Архитектура протоколов для соединений с коммутацией каналов 104
Устройство Устройство пользователя Сеть пользователя Уровень Информация сигнализации 7 6 5 4 3 2 1 1.450 и 1.451 1.440 и 1.441 1.430или1.431 I / D-канал Информация 1 i г I i о- -» ■ » 3 2 1 * * 3 1^^-- ^ 2 1 4~ 4* I i 1 Уровень 1.450 и 1.451 1.440 и 1.441 1.430 или 1.431 1 \ D-канал 7 6 5 4 3 2 1 Рис. 4.17. Архитектура протоколов сигнализации пользователь-пользователь по D-каналу осуществляется в ISDN только через выделенный служебный (вспомогательный) канал (внеканальная сигнализация). По-иному это происходит в обычных сетях, например в аналоговой телефонной сети. Здесь сигнализация осуществляется по тому же каналу (внутриканальная сигнализация), по которому будет проходить соединение с коммутацией каналов. Соответствующая модифицированная модель взаимодействия открытых систем показана на рис. 4.16 (ср. Рек. МККТТ 1.320 [4.22]): положения, относящиеся Устройство пользователя Сеть Устройство пользователя Уровень Информа- 7 зователя Ь и инфор- 5 мация сигнали- 4 зации g 2 1 Х.2Б 1.441 или X.25 1.430или1.431 Основной канал Информация сигнализации 1.450 и 1.451 1.440 и 1.441 1.430или|.431 7= Устройство коммутации пакетов Коммутационная система 4ч aft h* Коммутационная! система ' bfjft н с i-t — Х.25 — 1.441 илиХ.25 Уровень 7 6 Б 4 3 2 1 1.430 или|.431 Г Основной канал 1.450 и 1.451 1.440 и 1.441 1.430 или1.431 D-канал D-канал Рис. 4.18. Архитектура протоколов для соединений с коммутацией пакетов по основному каналу (например, В-канал) 105
Устройство Устройство пользователя Сеть пользователя Уровень Инфор- 7 мация пользо- " вателя Б и инфор- д мация сигнали- 3;.4Б0.1.4Б1иХ.2Е зации 1.440 и 1.441 1.430 или 1.431 3 2 1 I I Уровень 7 н!-1: } 6 Б 4 ,4Б0,1.4Б1иХ.25 3 1.440и1.44Т~|2 1.430 или 1.431 D-канал D-канал Рис. 4.19. Архитектура протоколов для соединений с коммутацией пакетов но вспомогательному D- каналу к уровню передачи бит, получены из Рек. МККТТ 1.430 [4.15] (см. разд. 4.2.2) и 1.431 [4.17] (см. разд. 4.2.3); протоколы защиты определены в Рекомендациях МККТТ 1.440 [4.27] и 1.441 [4.28] (см. разд. 4.3.4); протокол коммутации установлен Рек. МККТТ 1.450 [4.29] и4.451 [4.30] (см. разд. 4.3.5 и 4.4). Соединение с коммутацией каналов проключается и обрабатывается в сети только на уровне передачи бит; протоколы других уровней обычно сеть не интерпретируют (рис. 4.16, верхняя часть). Преимущества внеканальной сигнализации состоят в том, что даже при уже установленных соединениях можно без всяких ограничений осуществлять сигнализацию (например, указать, что имеется требование на соединения, ожидающие обслуживания), а также в том, что сеть может достаточно просто распределять каналы и абонентские окончания (ср. разд. 4.2.1.2) при организации соединений и пропускную способность по каналам (ср. разд. 4.2.3). Конечно, при внеканальной сигнализации проключение соединения с коммутацией каналов не столь тесно связано с сигнализацией, как при внутриканальной сигнализации (ср. Рек. МККТТ Х.21 [4.3] и разд. 4.4.2); кроме того, устройство пользователя в этом случае должно дополнительно к информации основных каналов вести обработку сигналов вспомогательных каналов. С помощью сигнализации пользователь-пользователь устройства пользователя могут в неограниченном объеме пересылать по вспомогательному каналу пакетированную информацию, как при виртуальном соединении (рис. 4.17). Эта информация не интерпретируется сетью и передается далее с сохранением последовательности пакетов. Соединения с коммутацией пакетов. Организация соединения с коммутацией пакетов осуществляется по основному каналу (в настоящее время только В-каналы) в два этапа: сначала 106
строится соединение с коммутацией каналов между устройством пользователя и устройством коммутации пакетов (внеканальная сигнализация) (рис. 4.18); через это соединение непосредственно (внутриканальная сигнализация) на уровнях защиты и коммутации реализуется протокол обычной коммутации пакетов (по Рек. МККТТ Х.25), и, таким образом, установление и разрушение виртуального соединения осуществляется так же, как передача пакетов (ср. разд. 4.4). В случае соединений с коммутацией пакетов по D-каналу все управление соединением производится по тому же D-каналу, что и передача информации (внутриканальная сигнализация). Как только виртуальное соединение будет установлено, уровни с 1-го по 3-й приступают к передаче пакетов информации (рис. 4.19 и разд. 4.4.4). 4.3.3. Особенности сигнализации ISDN 4.3.3.1. Функции устройств сетевого окончания NT1 и NT2 В то время, как устройство сетевого окончания NT1 (ср. разд. 4.1.2) обрабатывает принципиально только уровень передачи бит, устройство сетевого окончания NT2 (разд. 4.1.3) может выполнять различные функции: например, оно может вообще не выполнять никаких функций (Нуль-1ЧТ2, рис. 4.20, а и разд. 4.1.3) или при использовании «активной шины» обрабатывать информацию только уровня передачи бит (рис. 4.20, б; розетки для подключения оконечных устройств могут содержать элементы хранения или обработки), или в качестве статистического устройства уплотнения («статистический мультиплексор») обрабатывать информацию только уровней 1 и 2 (рис. 4.20, в; информационные блоки нескольких D-каналов мультиплексируются на уровне защиты), или в качестве учрежденческой станции обрабатывать информацию уровней 1—3 (рис. 4.20, г). Во всех четырех случаях (рис. 4.20, а — г) для контрольных точек S и Т остаются справедливы одни и те же положения (ср. разд. 4.1.1). 4.3.3.2. Задачи, возникающие при установлении соединений В ISDN абонентскому окончанию доступны различные службы: службы передачи (bearer services)' и телеслужбы (teleservices) (см. разд. 2.1). На вызываемой стороне ISDN выбирает не только нужное абонентское окончание, но и оконечное устройство 1 В отечественной литературе be'arer services переводят также как опорные службы ISDN, однако, учитывая, что основные функции службы состоят в транспортировке информации, будем придерживаться термина «служба передачи».— Прим. перев. 107
ТЕ Уровень ТЕ 7| 6 5 4 3 2 1 а) б) в) ТЕ ТЕ ТЕ -NT2- ■NT1- Коммутационное устройство Г Нуль-[\1Т2 NT1 h-E^rq^ Уровень 3 2 1 I T Активная шина NT1 гЯ5?!4?? J i i s т Устройство статистического уплотнен ир NT1 £Ж 5^1 i т Учрежденческая станция NT1 ш-Jtr I СТ*С гл £_ Рис. 4.20. Функции устройств сетевого окончания NT1 и NT2: S, Т — контрольные точки, ТЕ — оконечное устройство в соответствии с требуемой услугой. Для этого устройство вызывающего абонента при организации соединения передает сети дополнительно к адресной информации (адрес ISDN, см. ниже) — информацию о желаемом качестве передачи по сетевому соединению и требованиях к совместимости, установленных для устройства вызываемого абонента. 108
Таблица 4.6. Распределение информационных полей в сообщенни сзапрос на соединение» Кодовый сигнал опознавания службы передачи Адрес ISDN ISDN- номер 1SDN- субадрес Информация о совместимости для уровней 1—3 для уровней 4—7 Информация, передаваемая от пользователя к пользователю Кроме того, в сообщениях о запрашиваемом соединении предусматриваются соответствующие информационные поля переменной длины (табл. 4.6), которые содержат код службы передачи, адрес ISDN, информацию о совместимости, а также собственно информацию, передаваемую от пользователя к пользователю. Кодовый сигнал опознавания службы передачи (bearer capability: ср. Рек. МККТТ 1.451 [4.30]) содержит указание о желаемом качестве передачи по соединению, установленному через сеть. Важнейшие параметры представлены в табл. 4.7: некоторые параметры характеризуют требования к передаче, например пропускную способность передачи, симметрию (симплекс, дуплекс), пригодность для определенного вида связи (например, речь, прозрачная передача) и протокол, применяемый на уровне 1 (например, адаптация к скоростям цифрового потока, ср. разд. 4.2.1.3 и 4.4). Другие параметры описывают способ представления сетевого соединения и его конфигурацию (например, конференц-связь), а также принцип коммутации (коммутация каналов, коммутация пакетов). Для соединений с коммутацией пакетов указывается также желаемый протокол для уровней 2 и 3. По переданному коду службы передачи сеть выясняет возможность предоставления желаемой службы (проверка совместимости в сети): при отрицательном результате запрос на соединение отклоняется, при положительном результате продолжается установление соединения к устройству вызываемого абонента, которое затем со своей стороны выясняет, совместимо ли оно с запросом устанавливаемого соединения. Адресация. Концепция адресации в ISDN вытекает из понятия «списочный номер», принятого в аналоговой телефонной сети. Адрес ISDN состоит из номера ISDN и по желанию субадреса ISDN (табл. 4.8, ср. Рекомендации МККТТ 1.330 [4.9] и 1.331 [4.31]). Из номера ISDN сеть получает информацию о соответствующей стране и желаемом абонентском окончании или их группе. При соответствующих договоренностях между абонентом и сетью номер ISDN может быть использован, кроме того, на стороне вызываемого абонента для сквозного набора (например, в случае учрежденческой станции) или в иных странах (например, в ФРГ) также для целенаправленного выбора оконечного устройства при использовании шинной конфигурации. Номер ISDN содержит 15 десятичных цифр, включая индекс страны, код сети и индекс местной сети, однако не допускается ис- 109
Таблица 4.7. Описание возможностей службы передачи Параметр Возможности Вид передаваемой информации Речь, звук (ширина полосы 3, 1 или от 7,0 до 15 кГц) Высокоскоростная цифровая передача Видео Принцип коммутации Коммутация каналов Коммутация пакетов Пропускная способность сетевого соединения 64, 384, 1536 или 1920 кбит/с Конфигурация соединения Двухточечная (от точки к точке) Многоточечная Тип соединения, предоставляемого в распоряжение пользователя * Коммутируемое Полупостоянное Постоянное Пропускная способность канала связи В обоих направлениях одинаковая (симметричная) Только в исходящем или только во входящем направлении (однонаправленная асимметричная) В обоих направлениях, но в каждом — свое значение (асимметричная двунаправленная) Протокол, применяемый для передачи информации пользователя: на уровне 1 Адаптация скоростей цифрового потока в соответствии со стандартом (ср. разд. 4.2.1.3) Стандартный способ корректировки речи Пока не определено на уровне 2 В соответствии с Рек. МККТТ 1.440 [4.27] и 1.441 [4.28] В соответствии с Рек. МККТТ Х.25 [4.4] (LAPB) В соответствии с Рек. МККТТ Q.710 [4.12] Пока не определено на уровне 3 В соответствии с Рек. МККТТ 1.450 [4.29] и 1.451 [4.30] В соответствии с Рек. МККТТ Х.25 [4.4] Пока не определено 110
Таблица 4.8. Структура адреса Адрес ISDN Номер ISDN Субадрес ISDN (макс. 15 цифр) (макс. 32 цифры) Иидекс/код страны Код сети/индекс Номер абонента местной сети пользования в кодах некоторых определенных последовательностей цифр (например, 00 для международных соединений). Индексы стран образуются так же, как в аналоговой телефонной йети (см. Рек. МККТТ Е.163 [4.32] и 1.331 [4.31]). С помощью кода сети (табл. 4.8) можно определять адрес перехода к специализированной сети или в конкретном случае (например, в США) к различным сетям ISDN. Субадрес ISDN служит для уточненной адресации внутренних компонент устройства пользователя, выбранного с помощью адреса ISDN. Субадреса ISDN передаются при установлении соединения в своем информационном поле без каких-либо изменений от вызывающего устройства пользователя к вызываемому. В настоящее время длина этого адреса ограничена 32 десятичными цифрами; в МККТТ рассматривается вопрос об увеличении длины субадреса до 40 цифр. Информация о совместимости. В то время как код службы передачи информации определяет желаемое качество передачи информации по соединению, информация о совместимости (см. табл. 4.6) содержит детали, касающиеся запланированного использования такого сетевого соединения со стороны устройства пользователя. Таким образом, одно устройство сопряжения (ср. разд. 4.1.4 и 4.4), например, может сообщить устройству сопряжения на другой стороне сети о том, что прозрачное сетевое соединение с пропускной способностью 64 кбит/с должно использоваться только с эффективной скоростью цифрового потока 2,4 кбит/с. Адресуемое устройство пользователя принимает заявки на установление соединения только в том случае, если оно в состоянии принять указания, определяемые в коде службы передачи и в информации о совместимости. В случае, если это обеспечивается, то информация о совместимости для уровней 1—3 (ср. рис. 4.5) и для уровней 4—7 указывается в раздельных информационных полях; информационное поле для уровней 1—3 может содержать те же параметры, что определяются для кода службы передачи (ср. табл. 4.7). Информация о совместимости относится только к стандартизованным характеристикам. Устройства пользователя в некоторых 111
случаях могли бы послать и нестандартизованную информацию (см. поле информации пользователь-пользователь в табл. 4.6 и разд. 4.3.5.5). Эта информация является прозрачной для передачи по сети и может использоваться оконечным устройством, например, для дополнительной адресации или проверки совместимости. 4.3.3.3. Конфигурация с шиной В случае основного абонентского окончания, наряду с конфигурацией «от точки к точке», может использоваться конфигурация с шиной. Конфигурация с шиной (см. рис. 4.8, б, в) выдвигает в отношении сигнализации специфические, новые требования. Конфигурация «от точки к точке» (рис. 4.8, а) обычно рассматривается сетью при обработке как частный случай конфигурации с шиной. ц Однозначный идентификатор оконечного устройства. Каждое оконечное устройство, обслуживаемое в рамках конфигурации с шиной, должно иметь отличный от других идентификатор оконечного устройства, с помощью которого при приеме блока информации сеть могла бы распознать, какое оконечное устройство является отправителем сообщения, и, кроме того, могла бы доставить информационный блок по назначению — определенному оконечному устройству. Идентификатор оконечного устройства входит в передаваемые информационные блоки как составная часть адреса уровня защиты (ср. разд. 4.3.4). Отсутствие необходимости в сведениях о конфигурации в сети. До тех пор, пока не поступила заявка, сети нет необходимости знать фактическое состояние оконечных устройств, подключенных к устройству пользователя, их свойства и идентификатор оконечного устройства. При исходящем вызове сеть получает идентификатор оконечного устройства, относящийся к оконечному устройству вызывающего абонента, как только оконечное устройство начинает передавать заявку на соединение. При входящем вызове сеть прежде всего посылает заявку на соединение на все оконечные устройства (ср. разд. 4.3.5). Оконечные устройства анализируют заявку на соединение: они проверяют код службы передачи, а также информацию о совместимости и адресную информацию, которая также может содержаться в заявке на соединение (см. разд. 4.3.3.2). Все оконечные устройства, в которых результаты этой проверки оказались положительными, сообщают об этом сети. Из их ответа сеть узнает идентификаторы оконечных устройств, относящиеся к тем из них, которые рассматриваются для установления соединения, и теперь сеть должна обратиться по назначению к этим оконечным устройствам по крайней мере в течение длительности интервала активности сигнализации. В зависимости от вида дополнительной адресной информации в ответ на поступившую заявку на соединение для предоставления 112
определенной службы могут откликнуться либо несколько оконечных устройств, либо одно, отдельное оконечное устройство, либо ни одного. Если в заявке на соединение не содержится никакой дополнительной адресной информации, то отвечают все те оконечные устройства, в которых проверка на совместимость дала положительный результат. Если число оконечных устройств, откликнувшихся на заявку, больше одного, то сеть отдает соединение тому оконечному устройству, которое первое о себе заявило, и отклоняет все остальные оконечные устройства (ср. разд. 4.3.5). Гибкость за счет изменения конфигурации. Поскольку фактическое состояние подключенных оконечных устройств в фазе «неактивности» сеть обычно не знает, пользователь может изменять конфигурацию, т. е., например, отключить, подключить, отсоединить или подсоединить какой-либо прибор. Если оконечное устройство при всех переключениях хочет сохранить соединение, то пользователь должен своевременно до переключений «отдать» соединение на сохранение в сеть («parken» — запарковать, см. разд. 4.3.5.4). 4.3.3.4. Одновременное поступление нескольких требований по сигнализации Через одно абонентское окончание одновременно может проходить несколько соединений с коммутацией каналов (одно на каждый основной (информационный) канал). В связи с этим по вспомогательному каналу одновременно может обслуживаться несколько требований по сигнализации (вполне определенное для каждого соединения). Дополнительные требования по сигнализации нужны для управления соединениями с коммутацией пакетов (ср. разд. 4.4), а также для записи, управления и стирания добавляемых признаков службы. Чтобы передаваемые сигнальные сообщения могли быть приданы указанным требованиям сигнализации, каждое сигнальное сообщение получает (вместе с адресом уровня защиты) вполне определенный код (call reference) ', который присваивается каждому требованию сигнализации инициатором, т. е. при исходящем вызове — устройством пользователя, при входящем — сетью. 4.3.4. Протокол защиты в D-канале Протокол защиты в D-канале LAPD 2 выполняет функции защиты от ошибок при передаче данных и нарушений последовательности передачи информации, передаваемой по D-каналу (информация сигнализации, пакетированные данные; ср. разд. 4.2.1.1) в обоих на- 1 Обращение к операции инициализации сеанса связи.— Прим. перев. 2 Link access procedure on the D-channel — процедура доступа к средствам передачи данных.— Прим. перев. 113
правлениях, а также обеспечивает формирование четкого идентификатора — индекса оконечного устройства — TEI (terminal endpoint identifier, см. разд. 4.3.4.3). Более детальное описание положений по LAPD содержится в Рек. МККТТ 1.440 [4.27] (относительно Е-канала, который подробно здесь не рассматривается, см. разд. 4.2.1.1). 4.3.4.1. Рабочие характеристики уровня защиты Рабочие характеристики уровня защиты формируются с ориентацией на конфигурацию с шиной (рис. 4.8, б, в); конфигурация «от точки к точке» (рис. 4.8, а) обслуживается обычно сетью как частный случай конфигурации с шиной. Важнейшими рабочими характеристиками, поддержание которых при передаче информации обеспечивает уровень защиты по отношению к следующему уровню коммутации, являются: неквитируемая передача информации сигнализации (S) и пакетов данных (р) по сети ко всем оконечным устройствам (циркулярная передача), которые обрабатывают соответственно s- и р-ин- формацию (сплошные линии на рис. 4.21); квитируемая и неквитируемая передача s- и р-информации от сети по назначению к адресуемому оконечному устройству и обратно (штриховые линии на рис. 4.21). При квитируемой передаче (см. разд. 4.3.4.2) уровень защиты обеспечивает распознавание ошибок передачи, коррекцию ошибок и контроль последовательности блоков; при неквитируемой передаче — только распознавание ошибок (приемник игнорирует неправильно принятые блоки информации). ТЕ1 . , ТЕн Сеть Рис. 4.21. Рабочие характеристики уровня защиты: циркулярная передача s- и р-информации; передача s- и р-информации из сети по назначению к адресуемому оконечному устройству и обратно; р — данные, представленные в виде пакетов; s — информация сигнализации; ТЕ — оконечное устройство. ' Устройство мультиплексирования и демультиплексирования для блоков s- и р-ииформации. 2 Обработка информации сигнализации. 3 Обработка пакетов данных 114
4.3.4.2. Способы передачи Структура всех элементов протокола едина и полностью соответствует стандарту HDLC (high level data link, control procedure '; например ISO 3309 [4.33]), установленному еще до ISDN. Для обеспечения одновременной работы нескольких оконечных устройств, а также для обработки как информации сигнализации (s), так и пакетов данных (р) (см. рис. 4.21) обычно применяется поле адреса длиной 2 байта: в первом передаваемом байте различается вид информации: s- и р-информация, а также информация по эксплуатации (см. разд. 4.3.4.3); второй байт содержит однозначно определенный идентификатор участвующего в передаче оконечного устройства, или код циркулярной передачи (ср. разд. 4.3.3.3). В качестве заполняющих знаков между информационными блоками используются следующие друг за другом «единицы», это делается с учетом доступа к D-каналу при основном абонентском окончании (см. разд. 4.2.2.3). Вопрос использования в качестве заполняющих знаков следующих друг за другом флагов в случае абонентского окончания с первичной скоростью цифрового потока находится на обсуждении в МККТТ. Все элементы протокола, кроме двух новых, которые применяются только для пакетного режима передачи (см. ниже), а также кодирование элементов протокола полностью соответствуют стандартам HDLC (например, ISO 4335 [4.34]; ср. также ISO 7809 [4.35], а также Рек. МККТТ Х.25 [4.4], Х.75 [4.36] и Т.70 [4.37]). Для неквитируемой передачи в соответствии с ISO 4335 [4.34] применяются блоки информации без указания номера в последовательности (unnumbered information frames2). Для квитируемой передачи применяются три способа, которые определяются устаревшими стандартами [4.28]. Характеристики этих способов приведены в табл. 4.9: два способа с многоблочной передачей по модулю 128 и 8, а также способ одноблочной передачи. Рабочими группами МККТТ предпринимаются конкретные шаги по сокращению множества различных вариантов; в новых стандартах предполагается оставить только способ многоблочной передачи по модулю 128 как единственный способ передачи. Он функционально охватывает все три способа, но благодаря возможностям современной микроэлектроники может быть реализован примерно с такими же затратами, что и два других способа. Общими для всех трех способов является то, что и сеть, и устройство пользователя имеют одинаковые права (balanced procedure), а несколько оконечных устройств могут обслуживаться одновремен- 1 HDLC — процедура управления каналом (звеном) данных высокого уровня, получившая широкое применение в системах распределенной обработки данных.— Прим. перев. 2 Unnumbered information frames — ненумерованные кадры информации (единицы информации с определенной структурой и форматом), которыми обмениваются между собой пользователь и сеть.— Прим. перев. 115
но, причем по требованию могут использоваться различные способы и с различными параметрами. Все эти способы основаны на одном и том же принципе: приемник, посылая подтверждение передатчику о безошибочном приеме блоков информации, дает разрешение передатчику на передачу следующих блоков информации. Если ожидание подтверждения (квитанции) длится свыше установленного времени, то это считается ошибкой передачи, которая исправляется путем Таблица 4.9. Характеристики способов передачи квитируемой информации в D-канале Характеристика Предоставление # через сеть Элементы протокола: структура число определение Предписания по передаче Рабочие характеристики: максимальный размер окна возможность управления потоками элементы протокола на этапе завершения Параметры: длина информационного поля для сигнализации пакетов данных время ожидания подтверждения повторная передача в случае ошибки Способ передачи Одиоблочный (модуль 2) Многоблочный по модулю 8 В зависимости от положения пользователя сети Соответствует ISO 3309 [4.33] 2 9 Вновь определено Вновь определено 1 Нет Не определены Идентично МиогоСлочиый по модулю 128 Право выбора сети 9 LAPB [4.4] Совместимо с LAPB [4.4] 7 Да Имеются (DI 127 Да SC, UA) (4.4) От 1 до 128 байт (в особых видах применения до 260 байт1) От 1 до 260 байт 1 с Максимум 3 раза 1 В будущем, вероятно, вообще от 1 до 260 байт. 116
повторной передачи. Ошибка последовательности (например, потеря или удвоение блока) распознается по текущей нумерации информационных блоков (номер блока в последовательности) и исправляется; за максимальным по значению номером блока в последовательности по мере необходимости следует вновь наименьший. Размер окна (см. табл. 4.9) определяет, сколько блоков допускается передать передатчику до того, как он должен получить соответствующие подтверждения: например, если размер окна равен 1, то передатчик должен ожидать начала передачи следующего информационного блока до тех пор, пока не придет квитанция на ранее переданный блок. Чтобы номер блока в последовательности был однозначным, размер окна всегда должен быть меньше модуля. Стандарты на размер окна обсуждаются в МККТТ и должны быть включены в следующий выпуск. Предполагается ограничить размер окна при основном абонентском окончании для информации сигнализации до 1 и для пакетов данных — до 3; для абонентского окончания с первичной скоростью цифрового потока размер окна должен быть, вообще, равным 7 (для спутниковой связи при свойственном ей большом времени распространения сигнала справедливы особые правила). Кроме того, предусматривается, чтобы максимальная длина информационного поля укладывалась однозначно в 260 байт. Для обоих способов многоблочной передачи справедливы одни и те же предписания относительно передачи: они должны быть совместимы с LAPB ' (link access procedure balanced, см. Рек. МККТТ Х.25 [4.4]), но должны быть несколько проще, чем LAPB (см. разд. 4.4). Более простой способ одноблочной передачи (single frame mode of operation) отклоняется от обычных стандартов в части применяемых элементов протокола (команды, сообщения) и предписаний по передаче (подробнее см. рекомендации МККТТ 1.441 [4.28]). Отказываясь от различных рабочих характеристик, получаемых при способе многоблочной передачи, можно было бы этот способ упростить еще больше так, что понадобятся только два элемента протокола (вместо девяти). Эти упрощения приводят к следующим ограничениям: ограниченной, без возможности роста пропускной способности: размер окна не может стать больше 1; из-за этого способ одно- блочной передачи обычно не применяется для передачи пакетов данных; отсутствию возможностей управления потоками: приемник не может накапливать информацию для передатчика (например, при временной перегрузке); 1 LAPB — сбалансированная процедура доступа к каналу (звену) данных.— Прим. перев. 2 Однокадровый режим работы.— Прим. перев. 117
отсутствию возможности информирования противоположной стороны о завершении фазы передачи; ограниченной возможности возврата в исходное состояние и передачи информации о причинах ошибок при помехах; неэффективному введению фазы передачи. 4.3.4.3. Предоставление однозначно определенного индекса оконечного устройства Согласно разд. 4.3.3.3 каждое оконечное устройство в рамках конфигурации с шиной должно иметь определенный, отличный от других, индекс оконечного устройства. Инстанция сети, приданная уровню защиты, автоматически обеспечивает со стороны сети предоставление индекса оконечного устройства (terminal endpoint identifier) TEI: как только оконечному устройству потребуется получить новое значение"индекса TEI (например, после восстановления напряжения питания), оно выставляет соответствующее требование сети (рис. 4.22, а) и затем получает от сети приданное ему свободное значение индекса TEI. Для выявления свободного значения индекса TEI сеть путем опроса проверяет оконечные устройства (рис. 4.22, б) с тем, чтобы определить, используют ли они уже конкретное значение индекса или нет: если на двукратный запрос ни одно оконечное устройство не ответило, то считается, что соответствующее значение индекса TEI не занято. Обычно в сети закладывается определенный запас свободных значений индекса TEI, чтобы сразу же можно было реагировать на Устройство Элементы протокола в конт- пользователя рольной точке S или Т Сеть Время пророка ТЕ1_ Проверка^!!. 3 At И"Декс Тр7,Г — ——* б) Рис. 4.22. Протокол предоставления TEI: TEI — индекс оконечного устройства (идентификатор конечной точки терминала - Terminal Endpoint Identifier) 118
требования TEI путем присвоения соответствующего индекса TEI: проверка, проиллюстрированная на рис. 4.22, а, происходит тогда в этой же фазе. В дальнейшем, кроме индивидуальной проверки значений TEI, сеть должна также иметь возможность сразу проверять все значения TEI: при этом сеть посылает (согласно рис. 4.22, б) на все оконечные устройства по циркулярной связи сообщения «проверить TEI» (ср. разд. 4.3.4.1). Кроме того, сеть может объявить оконечным устройствам о том, что одно или несколько значений индекса является недействительным; например, сеть может воспользоваться этим, если исходя из определенных отклонений от протокола делается заключение о том, что одно и то же значение индекса TEI ошибочно используется не одним, а несколькими оконечными устройствами. Значение индекса TEI может быть также предварительно установлено в оконечном устройстве. В этом случае оконечное устройство должно иметь возможность перепроверить значение индекса, которое оно желает получить от сети, на однозначность по одним и тем же правилам (рис. 4.22, а, б). Перепроверенное значение индекса TEI передается при этом в виде TEI-требования. Элементы протокола предоставления индекса TEI (рис. 4.22) отличаются от информации сигнализации и пакетов данных по специальному коду управления, содержащемуся в первом байте адреса (ср. разд. 4.3.4.2). На этапе присвоения индекса TEI для адресации к оконечному устройству, участвующему в процедуре, еще никакого индекса TEI не предоставляется; для адресации к оконечному устройству на этой фазе используется случайное число длиной 16 бит, которое генерирует оконечное устройство. 4.3.5. Сигнализация при установлении соединений на основе коммутации каналов Сигнализация, раскрываемая с помощью протокола коммутации (см. рис. 4.15), предоставляет пользователю, который вызывает, возможность выбора желаемого пользователя и службы связи. Сигнализация, установленная для контрольных точек S и Т, одинакова для всех служб. Соответствующий стандарт содержится в Рек. МККТТ 1.450 [4.29] и 1.451 [4.30]. 4.3.5.1. Простое установление соединения На рис. 4.23 показан простой пример установления соединения с коммутацией каналов для телефонной связи. Пусть на вызываемой стороне два телефонных аппарата включены в конфигурацию с шиной. ISDN-адрес желаемого пользователя передается с устройства вызывающего пользователя полностью в виде блока (блочный набор); для устройств пользователя с автоматической связью (на- 119 Вызывающий Вызывающее пользо- оконечное 'Ватель устройство Вызываемое оконечное устройство у1 Вызыва- Вызываемое емый оконечное пользо- устройство х ватель х „Посылка _г Телефон^ да^бка снята Время I Рис. 4.23. Построение н разрушение соединения в режиме коммутации каналов (при блочном наборе): [...] — передача этого сообщения может не состояться; О — обычный порядок при установлении транзитного соединения и порядок при установлении контрольного соединения в случае соединений с подтверждением, АСК— acknowledge. 1 Процессы для пользователя оконечного устройства у не показаны. 2 Вызываемое оконечное устройство х отвечает перед оконечным устройством у. 3 Допускается из соображений симметрии (обычно игнорируется приемником) пример, устройства по передаче текста) блочный набор является типичным. Кроме того, он часто применяется при комфортной телефонной связи (например, тастатурный набор фамилии). Примерный характер процессов, происходящих между оконечными устройствами и пользователями, показан на рис. 4.23. После набора на тастатуре имени вызывающий абонент передает в сеть код службы передачи, который он указывает в сообщении SETUP (установить соединение) (см. разд. 4.3.3.2), а также ISDN-адрес желаемого устройства и при необходимости соответствующую информацию о совместимости для службы — «телефонная связь». Передачей сообщения CALL PROCEEDING (продолжение обслуживания вызова) сеть удостоверяет, что идет построение соединения и сразу же предоставляет вызывающему устройству пользователя свободный В-канал, к которому обычно подключается вызывающее устройство пользователя. Это, прежде всего, справедливо в отношении абонентов телефонной связи на таких сетях, которые посылают на вызывающую сторону зуммерные сигналы (например, сигнал ответа). 120
Как только заявка на соединение становится известной конкретному устройству коммутации, оно выбирает по указанному адресу оконечное устройство, проверяет при необходимости совместимость и передает заявку на соединение (SETUP) по циркулярной связи на все оконечные устройства. В сообщении SETUP содержатся код службы передачи и в случае необходимости дополнительная адресная информация и информация о совместимости (ср. разд. 4.3.3.2 и 4.3.3.3); кроме того, в этом сообщении указывается свободный В-ка- нал, к которому позже подключается то оконечное устройство, с которым будет установлено соединение. Все оконечные устройства, обрабатывающие информацию сигнализации и совместимые с запрашиваемой службой (на рис. 4.23 оконечные устройства х и у), сообщают об этом сети путем передачи сообщения ALLERTING — сигнализация готовности (свободности) (телефоны «звонят») — и только тогда передают сообщение CONNECT (соединить), когда они оказываются в состоянии взять на себя это соединение (при телефонной связи это соответствует сигналу «телефонная трубка снята»). Только теперь соединение проключается сетью и сообщением CONNECT ACK (подтверждение соединения) извещается одно из оконечных устройств, а именно то, которое первым послало сообщение CONNECT. Остальные оконечные устройства отключаются с помощью сообщения RELEASE (освободить) и подтверждают это передачей сообщения RELEASE COMPLETE (закончить освобождение) . Вызывающее устройство пользователя извещается о продвижении в построении соединения сообщениями ALLERTING и CONNECT: ALLERTING соответствует сигналу свободности, CONNECT означает, что соединение в сети проключено. И вызывающее, и вызываемое устройства пользователя узнают обо всем из информации сигнализации, передаваемой по D-каналу, только тогда, когда соединение уже проключено на сети, а не тогда, когда одно оконечное устройство проключается с другим оконечным устройством пользователя (от точки к точке) (ср. разд. 4.4.2). Чтобы облегчить непосредственное соединение учрежденческих коммутационных станций (без использования сети общего пользования), был определен по возможности симметричный протокол коммутации; на основании этого протокола для устройств пользователя также допускается, например, передача сообщений CALL PROCEEDING и CONNECT ACK (рис. 4.23). Если соединение нельзя установить (как это было бы желательно), то устройство пользователя извещается об этом с указанием причины. Информация сигнализации с целью защиты от ошибок по возможности передается с квитированием (см. разд. 4.3.4). Без квитирования должны передаваться только циркулярные сообщения, так как уровень защиты для циркулярных сообщений не обеспечивает квитированной передачи. 121
4.3.5.2. Простое разрушение соединения В любой момент времени независимо друг от друга устройства вызывающего и вызываемого пользователей и сеть могут послать сообщение DISCONNECT — разъединить установленное соединение (нижняя часть рис. 4.23). В соответствии с принятыми в настоящее время положениями МККТТ процесс разрушения соединения происходит следующим образом. Если инициатива разрушения соединения исходит от одного из устройств пользователя, то перед передачей сообщения DISCONNECT устройство пользователя отключается от общего канала и выдает сообщение об этом. После приема сообщения DISCONNECT сеть выключает общий канал из внутрисетевого соединения, разрушает внутрисетевое соединение и квитирует это выдачей сообщения RELEASE. Устройство пользователя прекращает свою активность в передаче информации сигнализации (ср. разд. 4.3.3.4) с выдачей сообщения RELEASE COMPLETE,в ответ на которое сеть, со своей стороны, прекращает активность в передаче информации сигнализации. На другой,«пассивной» стороне сети сеть точно так же отключает общий канал от внутрисетевого соединения и выдает в устройство пользователя сообщение DISCONNECT, «призывая» его к немедленному отключению от общего канала. Устройство пользователя подтверждает это выдачей сообщения RELEASE; сеть окончательно завершает свою активность в передаче информации сигнализации выдачей сообщения RELEASE COMPLETE, после приема которого завершается активность в части сигнализации и для устройства пользователя. Если же инициатива по разрушению соединения исходит от сети, то оба устройства пользователя получают от сети сообщение DISCONNECT. Последующий процесс в отношении обоих устройств пользователя протекает в соответствии с процедурой, представленной в нижней правой части рис. 4.23. 4.3.5.3. Усовершенствованная процедура построения и разрушения соединения Построение соединения с помощью цифрового набора на вызывающей стороне. Оконечные устройства ручного обслуживания необязательно должны сами собирать цифры номера ISDN в блоки (блочный набор); они также могут передавать эти цифры в сеть либо по одной, либо группами. Сквозной набор при конфигурации от точки к точке. Часть номера ISDN может использоваться для сквозного набора на учрежденческой коммутационной станции или в аналоговых устройствах (ср. разд. 4.1.5 и 4.3.3.2). В этом случае сеть передает вызываемому устройству пользователя часть номера ISDN, которая не нужна для выбора абонентского окончания, в виде блока или поцифровым спо- 122
собом. Поцифровая передача возможна только в конфигурации от точки к точке (прямая связь), так как иначе подключенные к шине оконечные устройства, к которым еще не адресовались, могут преждевременно получить соединения. Выбор оконечного устройства при конфигурации с шиной. Обсуждается также вопрос о том, чтобы в некоторых странах или на некоторых сетях допустить использование части номера ISDN для целенаправленного выбора оконечного устройства при конфигурации с шиной. Это означает, что вызывающие оконечные устройства знают свои индивидуальные адреса и сравнивают их с остатком номера ISDN, передаваемого в сообщении SETUP (см. рис. 4.23). Возможности выбора каналов при установлении исходящего соединения. При обслуживании исходящего вызова учрежденческой коммутационной станции может оказаться выгодным установить предварительное соединение в коммутационном поле до того, как будет послано сообщение SETUP («предварительное проключение»), и предложить самой В-канал для организации соединения. При этом ISDN может сама предложить канал вызывающему устройству пользователя, но оставляет за собой право взять свое предложение назад. Возможности выбора каналов при установлении входящего соединения. При установлении соединений с коммутацией пакетов (см. разд. 4.4.4) вызываемое устройство пользователя может сообщить сети, через какой канал оно могло бы обеспечить соединение: через новый или через уже используемый им основной канал (в настоящее время только В-канал), или через-D-канал. Такие возможности выбора канала и предложения могут оказаться выгодными и при установлении соединений с коммутацией каналов: вызываемая учрежденческая коммутационная станция может использовать эти возможности для исключения блокировки своего коммутационного поля. Для соединений с коммутацией каналов предложения по использованию каналов предоставляются сетью только как возможность выбора и только для окончаний с первичной скоростью цифрового потока. 4.3.5.4. Управление дополнительными услугами В перспективной сети должно быть предусмотрено много дополнительных услуг (см. разд. 2.3.3) прежде, чем они станут действующими и ими можно будет воспользоваться; вот почему для регистрации и развития дополнительных услуг необходимо стандартизировать процессы эксплуатации. Международные стандарты существуют, однако они определены лишь для немногих дополнительных услуг, например для услуги по «передаче» соединения на сохране- уние в сеть (парковки). Эта услуга имеет особое значение при реконфигурациях (например, переключения или замены оконечного устройства) , особенно в случае шинной структуры. Пользователь может 123
временно отдавать сети на хранение («парковать») существующее соединение по определенному коду и в пределах установленного времени по такому же коду вновь затребовать его (ср. разд. 4.3.3.3). В силу недостаточности международных соглашений можно ожидать принятия временных положений, действующих в рамках страны или отдельной сети (ср. примеры соглашений для ФРГ в гл. 6). 4.3.5.5. Сигнализация пользователь-пользователь В качестве дополнительной услуги ISDN может предоставить по выбору сигнализацию между пользователями по D-каналу. С ее помощью устройства пользователя —- при установлении, разрушении и удержании соединения на основе коммутации каналов (см. рис. 4.23) — могут в ограниченном объеме обмениваться между собой информацией как по виртуальному соединению, которое не интерпретируется сетью. Примерами применения такой услуги могут служить обмен ключевыми словами при установлении соединения, нестандартизо- ванное взаимопонимание двух установок пользователей при использовании существующего соединения, но прежде всего — это сигнализация для лин,ий прямой связи между учрежденческими коммутационными станциями. Сигнализация пользователь-пользователь — это право выбора сети, которое на разных национальных сетях может регулироваться весьма по-разному: с учетом максимально допустимой длины информационной части в каждом пакете сообщения (32 или 132 байта), пропускной способности и затрат на соединение. Возможны два режима передачи сообщений: piggyback tranfer — передача «в корзинке» как составляющая сообщения сигнализации, которая будет последовательно передаваться от одного устройства пользователя к другому (например, сообщения SETUP, CONNECT и т. д.; ср. рис. 4.23); передача специального, определенного для этого случая, сообщения [4.30]. 4.3.5.6. Стимулирующий протокол Обзор функциональных протоколов. Использование абонентом оконечных устройств (ср. гл. 5), т. е. блоков ввода, вывода и процедур, уже на уровне оконечных устройств традиционных сетей происходит по-разному. Например, в существующих в настоящее время телефонных аппаратах в качестве блока ввода применяется множество различных кнопок, а в качестве блока вывода — различные оптические (например, различные индикаторные лампы и экраны (дисплеи) различных форматов) и различные акустические индикаторы сигналов. И совсем по-другому решается эта задача в нетелефонных устройствах, например в устройствах передачи данных и устройствах передачи текста. Для видов обслуживания, связанных с ре- 124
чевыми услугами (справки) и текстовыми сообщениями, применение тех или иных оконечных устройств зависит еще и от языка страны. В перспективе будет расширяться и область применения оконечных устройств: интеграция услуг в ISDN способствует проявлению тенденции создания многофункциональных оконечных устройств, в которых для различных функций (коммутационных и локальных) применяются одинаковые устройства ввода и вывода информации. Последующего развития следует ожидать от продвижения в области сенсорной техники, а также техники ввода и вывода речи и т. д. Чтобы, с одной стороны, не загружать сети общего пользования этим растущим многообразием возможных решений в части применений (оконечных устройств), а с другой стороны, не рассматривать сеть общего пользования как возможное препятствие, для поиска новых решений, следует описать процессы сигнализации на стыке ISDN-пользователь-сеть по возможности функционально полно (см. разд. с 4.3.5.1 по 4.3.5.5), т. е. по возможности независимо от конкретного физического блока ввода-вывода конкретного оконечного устройства. Модуль программного обеспечения в оконечном устройстве осуществляет преобразования процессов, связанных с применением оконечных устройств (действия пользователя и указания пользователю), и функциональных событий на стыке пользователь-сеть. Таким способом для каждого оконечного устройства можно найти оптимальное решение по конкретному применению, которое не будет вступать в противоречие с требованиями сети. Концепция и область применения стимулирующего протокола. Хотя как общий подход концепция стимулирующего протокола, описанного выше, является ответом на обсуждаемые требования, тем не менее при некоторых обстоятельствах она может быть полезной и для организации работы некоторых типов оконечных устройств со специальными функциями, которые реализуются по существу в сети. Это особенно применимо к тем типам оконечных устройств, которые имеют широкое распространение, например к оконечным устройствам, спроектированным исключительно для телефонной связи. Для такой оптимизированной работы служит стимулирующий протокол, стандартизированный в общих чертах (см. Рек. МККТТ 1.451 [4.30]). В основе стимулирующего протокола лежит гипотетическое «стимулирующее оконечное устройство», функциональные блоки которого, особенно блоки ввода и вывода, по возможности непосредственно управляются сетью (см. разд. 5.1). Предусмотрено обеспечение того, чтобы стимулирующие оконечные устройства могли работать совместно с «функциональными оконечными устройствами» в рамках одной и той же шинной структуры, а также могли связываться (через сеть) с функциональными оконечными устройствами. Стимулирующее оконечное устройство сообщает о действиях пользователя, например ввод информации через тастатуру, непосред- 125
ственно в сеть как «стимул», при этом оно само никакой дальнейшей обработки не производит. В то время как оконечное устройство интерпретирует действия пользователя уже во время выполнения функционального протокола и осуществляет преобразования в функциональном протоколе, сеть только интерпретирует этот стимул с тем, чтобы придать ему — в свете предшествующих событий (состояний) — его функциональное значение, отвечающее технике сигнализации. Стимулы, исходящие от сети в другом направлении, представляют собой целенаправленные команды управления для функциональных блоков оконечного устройства, например команду записи для экрана. Стимулирующее оконечное устройство имеет следующие преимущества по сравнению с функциональным оконечным устройством. Стимулирующее оконечное устройство может вводиться более гибко. С помощью соответствующей программы на сети одно и то же оконечное устройство может быть сопрягаемо с различными пользователями и при различных случаях введения: новые и традицион-' ные характеристики видов обслуживания могут предоставляться с различными прикладными процедурами, а также в последующем дополняться, не требуя при этом дополнительных ресурсов или изменений (например, в программном обеспечении) в оконечном устройстве. Так как логические схемы в оконечном устройстве обеспечивают только формирование стимулов, но не интерпретируют их, то стимулирующее оконечное устройство можно более просто расширять за счет новых блоков ввода или вывода (например, за счет дополнительного клавишного блока). Стимулирующее устройство с точки зрения затрат сети проще и поэтому несколько дешевле, т. е. даже сравнимо по стоимости с простым телефоном в аналоговом телефонном аппарате. Недостатки, присущие концепции стимулов. Большие статические и динамические издержки сети: число передаваемых сообщений сигнализации больше; сеть должна выполнять преобразование функциональных протоколов, применяемых исключительно внутри сети, в стимулы, передаваемые на стыки пользователь-сеть; сеть должна содержать столько активных программных ЗУ, сколько различных типов оконечных устройств она должна обслуживать; при известных обстоятельствах сеть должна хранить много переменных: некритичными являются переменные, специфические для типа оконечного устройства (например, таблицы для интерпретации кодов, набираемых на тастатуре); затратными являются исключительно специфические переменные (например, пересчет номера абонента при автонаборе), особенно специфические для оконечного или даже для обслуживающего устройства. Ограничение общей способности к подключению оконечных устройств: оконечные устройства только тогда можно осмысленно 126
эксплуатировать с другими окончаниями, когда сеть и для новых окончаний будет располагать требуемым программным обеспечением и необходимыми переменными (особенно проблематично это в отношении подключения к различным сетям переносных стимулирующих оконечных устройств). Эти недостатки не слишком существенны при подключении оконечных устройств к учрежденческим коммутационным станциям по сравнению с подключением их к сети общего пользования, поскольку учрежденческая коммутационная станция может легче приспособиться для удовлетворения индивидуальных требований пользователя, а также потому, что оконечное устройство обычно остается в пределах зоны обслуживания учрежденческой коммутационной станции. Существующие в настоящее время стандарты определяют только границы концепции стимулирования. Осмысленная поддержка стимулирующего оконечного устройства со стороны сети требует для этого принятия дополнительных положений: сюда относятся точное определение свойств соответствующих стимулирующих оконечных устройств, которые уже сейчас просматриваются для устройств коммутации, а также определение процессов эксплуатации. Кроме того, возможна комбинация функционального и стимулирующего протоколов. Многообещающим представляется следующий подход: такие основополагающие функции, как установление соединения и его разрушение, а также важнейшие дополнительные характеристики обслуживания, для которых процессы эксплуатации уже стандартизованы на международном уровне, обрабатываются в соответствии с функциональным протоколом; дополняющие, не- стандартизованные, функции дополнительного обслуживания обрабатываются с помощью информационных элементов KEYPAD и DISPLAY [4.30] в соответствии с концепцией стимулирующего протокола. При этом с помощью информационного элемента KEYPAD осуществляется обращение пользователя оконечного устройства к сети с тастатуры, а с помощью сообщения сети DISPLAY — обращение сети к пользователю оконечного устройства. 4.4. ПОДКЛЮЧЕНИЕ К ISDN ОКОНЕЧНОГО УСТРОЙСТВА С ОБЫЧНЫМ СТЫКОМ В рамках гибкой стратегии внедрения ISDN должно быть гарантировано, по крайней мере в переходный период, чтобы через специфические для ISDN S-стыки (см. разд. 4.2 и 4.3) могли работать не только новые, ориентированные на ISDN оконечные устройства (ТЕ1), но и существующие в настоящее время оконечные устройства других сетей (ТЕ2), которые подключаются к ISDN через устройства окончания пользователя ISDN (см. разд. 2.3.2 и 4.1.4). Определяющим при этом должно быть прежде всего направление дальнейшего использования существующих оконечных устройств, а также переход на более высокие скорости передачи, 127
Факсимильный аппарат гр 2/3 ISDN Телефонная сеть общего пользования (PSTN) ТА- а/Ь оод а/о Модем -|- ТА- a/b1 оод -1TA-V2 ТЕ1 Х.21 ТЕ2 ООД ТА- Х.21 Х.25 ТЕ2 ООД ТА- Х.25 РН5 % jt/ IWU / / • V a/b + s/b Факсимильный аппарат гр. 2/3 Модем a/b -|- Модем оод оод Модем по соглашению IWU Сеть данных общего пользова ния с коммутацией каналов {CSPDN) X.71V ISDN-UP Х.21 I оод Х.75 Сеть данных общего пользования с коммутацией пакетов (PSPDN) Х.25 ООД Рис. 4.24. Подключение оконечных устройств с обычными стыками к ISDN: ТЕ1—оконечное устройство ISDN с S-стыком, ТЕ2 — оконечное устройство с другим стыком (сопряжение на S-стыке с помощью согласующего устройства ТА); ООД — оконечное оборудование данных; IWU — устройство межсетевого взаимодействия; РН — устройство обработки пакетов. 1 Решение, принятое в сети Почтового ведомства ФРГ: сигналы модема, представленные в цифровой форме (косвенное сопряжение V- и S-стыков, децентрализованное преобразование) . 2 Решение, стандартизованное МККТТ: цифровые сигналы (прямое сопряжение V- н S-стыков, централизованное преобразование в IWU: modem-pool). 3 Возможно только для скорости 64 кбнт/с (класс пользователя 30 по Рек. МККТТ X. 1). 4 Интегрированное решение Х.21 (ср. разд. 4.4.1). 5 Интегрированное решение при коммутации пакетов с выделенным устройством коммутации пакетов РН (ср. разд. 4.4.4.1). 6 Возможно для согласованных битовых скоростей на уровне пользователя вследствие единообразной процедуры адаптации скоростей цифровых потоков и согласованной процедуры синхронизации в информационном канале пользователя (ср. разд. 4.4.2.3) предусматриваемые в ISDN, начиная с 64 кбит/с без введения нового стыка. Соответствующие возможности по подключению оконечных устройств представлены на рис. 4.24. Поскольку коммутационные узлы ISDN предоставляются также аналоговым линиям пользователей (ср. разд. 2.3.2 и 6.2.1), то и неречевые оконечные устройства существующих телефонных сетей могут работать с коммутационными станциями ISDN через модемы. Однако если эти оконечные устройства должны быть подклю- 128
Таблица 4.10 Принцип коммутации Сеть Стык в эталонной точке Рекомендация МККТТ для сопряжения Функции согласующего устройства (ТА) Коммутация каналов Телефонная сеть (PSTN) a/b Не стандарти- Преобразование информации сигнализации зировано в a/b —S МККТТ ТА-a/b (рис. 4.24) с сигналом модема, представленным в цифровой форме, для традиционных видов связи; видеотекста, факсимильной информации гр. 2/3 и передачи данных (косвенное сопряжение V—S) По Рек. МККТТ V.24, V.25, V.25 бис 1.463 (V.110) Преобразование информации сигнализации V.25 (бис) — S. ТА — V {рис. 4.24) для прямого, чисто цифрового сопряжения V—S для передачи данных без модема в случае абонентов ISDN. Адаптация скорости цифрового потока (двухступеиная, как в Рек. 1.461) Скорость цифрового потока по Рек. МККТТ V.5 — 64 кбит/с Процедура синхронизации в основном канале Передача статусной информации между ТА Сеть данных текста (CSPDN) По Рек. МККТТ Х.21, Х.21 бис ■1.461 (Х.ЗО) Преобразование информации сигнализации Х.21 (Х.21 бис) — S в ТА—Х.21 (см. рис. 4.26) Адаптация скоростей цифровых потоков (двухступеиная см. рис. 4.27) Х.1—64 кбит/с Процедура синхронизации в основном канале Передача статусной информации между ТА
Окончание табл. 4.10 Принцип коммутации Сеть Стык в эталонной" точке Рекомендация МККТТ для сопряжения Функции согласующего устройства (ТА) Коммутация Сеть данных/ По Рек. МККТТ 1.462 (Х.31) пакетов текста Х.25 * (PSPDN) 1 Процедура передачи данных HDLC [4.33]. Адаптация скорости цифрового потока 64 кбнт/с * Альтернатива 1: введение1 флага Альтернатива 2: как в Рек. 1.461 Х.1 Таблица 4.11. Подключение оконечных устройств с обычным стыком к ISDN Характеристика Интегрированное решение * Решение с сетевым переходом 5 Функция коммутации оконечных устройств ТЕ2, подключенных к ISDN через R-стык по Х.21, Х.25 Нумерация ТЕ2 Службы и дополнительные услуги Логическое абонентское окончание относительно: раскрытия дополнительных услуг тарификации, эксплуатации и технического обслуживания (О & М) Построение и разрушение соединения Узел коммутации ISDN Е.164 (система нумерации ISDN) 1.211 ISDN Одиоступенное' (однофазный поиск): с помощью сигнализации пользователя, соответствующей стыкам Х.21, Х.21 бис, V.24/V.25/V.25 бнс, через ТЕ2 с обычным стыком; Узел коммутации сети передачи данных Х.121 (нумерация в сети передачи данных) Х.1, Х.2, Х.25, Х.32 Сеть данных общего пользования с коммутацией пакетов (PSPDN) Двухфазный поиск (порт-метод) 1. Сигнализация ISDN I.451/ISUP при построении прозрачного соединения информационных каналов пользователя с сетью PSPDN;
с помощью сигнализации 1.451/ISUP в сеть ISDN 2. Сигнализация пользователя сети передачи данных по Х.25 между ТЕ2 и КС этой сети по организованному информационному каналу пользователя ISDN для установления соединения в сети передачи данных Преобразование информации сигнализации пользователя в устройстве сопряжения Х.21 — 1.451 для ТА-Х.21' a/b — I.451 для ТА а/Ь V.25 (бис) — 1.451 для TA-V Выпадает Сетевой переход к сети передачи данных: для внутреннего трафика ISDN при связи между оконечными устройствами ТЕ2 Не требуется Принципиально необходим Процедура сигнализации: при коммутации каналов прн коммутации пакетов Реализация Межстанционная сигнализация Рек. МККТТ Х.71 Рек. МККТТ Х.75 Устройство сетевого взаимодействия IWU (fnterworking Unit) при коммутации каналов осуществляет преобразование межстанционной сигнализации ISUP—X.713 Сигнализация пользователя (Х.25) в рамках двухфазного поиска 2 Выпадает Рек. МККТТ Х.25 Блок ISDN-окоичаиия сети передачи данных предоставляет в распоряжение ISDN-порты ' Двухфазный поиск при коммутации пакетов. 2 Сигнализация перед построением соединения информационных каналов пользователей к порту ISDN с помощью ISUP. 3 Двухфазный поиск прн коммутации пакетов, т. е. никакого преобразования сигнализации в устройстве межсетевого взаимодействия IWU * Отдельное решение в отношении сопряжения оконечных устройств для сетей с коммутацией каналов. 5 Только для коммутации пакетов.
TE2 TE2 1 KM R X.2. R ТА / ТА / 1 S s ISDN ^ КС ISDN IWU ISUP —+H G.703 X.71 l_4_ гСеть данных общего попьзова5 ния с коммутацией каналов (CSPDN) у^Г^ КС сети передачи данных I JD-канал (внеканальная I OKC (внеканальная 'сигнализация) | сигнализация) ■* I данных \ Х.21 I —\ _ J ^_у я\ MuihnnujipJu. Сигнализация пользо-1 Межстанционная сигна ' ныйканГполь- вателя ISDN. Рек. Q.931 лизация ISDN - ISUP зователя(внутри- (№к. u./bl-7bb) канальная сигнализация у- ?г Информационный канал ' ,- пользователя (внутриканаль-' ная сигнализация) I ООД Межстанционная сигнализация Сеть данных общего сети передачи данных Х.71 пользования с коммутацией пакетов (PSPDN) |--#0 б) Фаза 2 (внутриканальная) : сигнализация пользователя сети передачи данных — протокол X.2S ' \ и Преобразование сигнализации пользователя и соответственно межстанционной сигнализации ) Пункты размещения функций коммутации для оконечных устройств с обычным стыком, подключенных к ISDN при замыкании внутреннего трафика ISDN
Рис. 4.25. Реализация функций коммутации оконечных устройств с обычными стыками в рамках ISDN или с помощью сетевого перехода: а интегрированное решение с одноступенным установлением и разрушением соединения при выполнении протокола Х.21; 6 — решение с использованием сетевого перехода с двухфазным поиском при выполнении протокола Х.25. jE2 оконечное устройство с обычным стыком R; ТА — согласующее устройство, ООД — оконечное оборудование данных; IWU — устройство межсетевого взаимодействия; AU — устройство доступа сети передачи данных к ISDN; IP — ISDN-порт сети передачи данных; CSPDN — сеть данных общего пользования с' коммутацией каналов; PSPDN — сеть даииых общего пользования с коммутацией пакетов; КС — коммутационная станция; ОКС — общий канал сигнализации в ISDN (канал передачи информации сигнализации); S стык пользователя ISDN; X.71 — межстанционная сигнализация в синхронных сетях передачи данных с коммутацией каналов [4.45]; ISUP — межстанционная сигнализация ISDN (ISDN User Part, ср. разд. 6.2 и гл. 7): Q.761 — Q.766; G.703 — электрический стык магистрали со скоростью цифрового потока 2,048 кбит/с в ISDN (ср. разд. 6.2 и гл. 7). соединение между двумя оконечными устройствами сети передачи данных, подключенными к ISDN; соединение с оконечным устройством, подключенным к сети передачи данных; =*- внекаиальная сигнализация: по D-каналу (сторона абонента) и соответственно по общему каналу сигнализации ОКС (сторона промежуточного пункта ISDN); -*• внутри- канальная сигнализация: в основном канале (информационном канале пользователя). 1 В ISDN обрабатывается прозрачно. 2 Детали внутриканального протокола определяются в соответствии с Рек. МККТТ Х.32 чены к S-стыку (с правом пользоваться всеми видами служб ISDN (ср. разд. 2.3.1 и 6.3)), то потребуется проведение дополнительных мероприятий, что справедливо и для работы существующих терминалов на ISDN, которые первоначально предназначались для сетей данных общего пользования с коммутацией каналов CSPDN (circuit switched public data network) и сетей данных общего пользования с коммутацией пакетов PSPDN (packet switched public data network): Сопряжение стыков, соответствующих рекомендациям МККТТ серии V и X, с S-стыком ISDN с помощью специального устройства сопряжения ТА (см. разд. 4.1.4). Перечень возможностей сопряжения терминалов, предусмотренных в ISDN, и ссылки на соответствующие рекомендации МККТТ приведены в табл. 4.10. Совместная работа оконечных устройств ISDN (TE1) и других оконечных устройств (ТЕ2) через ISDN — по крайней мере при согласованной скорости передачи в сети и одинаковых принципах коммутации. Сетевые переходы обеспечивают возможность установления связи любого оконечного устройства, подключенного к ISDN, с партнером из телефонной сети или сети передачи данных и текста (см. рис. 4.24). Рекомендации МККТТ относительно совместной работы ISDN и других сетей находятся еще в процессе обсуждения. 4.4.1. Интегрированное решение и решение на основе сетевого перехода В качестве основных возможностей подключения к ISDN применяемых в настоящее время устройств передачи данных и текста 133
следует коротко рассмотреть две: первая — интегрированное решение на примере сопряжения стыка Х.21 [4.3] и вторая — решение на основе сетевого перехода на примере сопряжения стыка Х.25 [4.4] (рис. 4.25). Эти два решения, наиболее важные признаки которых приведены в табл. 4.11, различаются главным образом размещением функций коммутации оконечных устройств типа ТЕ2, подключенных к ISDN: либо в самой ISDN, либо дальше — на коммутационной станции выделенной сети передачи текста и данных (PDN). Последний вариант будем обозначать как решение на основе сетевого перехода, так как в данном случае в противовес интегрированному решению сетевой переход служит не только для связи с пользователями сети передачи данных, но и для замыкания внутреннего трафика оконечных устройств ТЕ2. Выбор того или иного решения — интегрированного или на основе сетевого перехода — зависит в первук/очередь от конкретных условий страны, таких, как наличие специальных сетей передачи данных, стратегия введения ISDN и т. д. В случае интегрированного решения (рис. 4.25, а) коммутационные станции ISDN (по Рек. МККТТ Х.21, Х.21 бис, V.24/V.25/ V.25 бис), которые обеспечивают коммутацию каналов, могут обрабатывать сигналы, поступающие с оконечных устройств ТЕ2, предназначенных для доступа к сети с коммутацией каналов; это не требует какого-либо расширения функций станций. Подключение же оконечных устройств в случае сетей с коммутацией пакетов со стыком Х.25 [4.4] на основе интегрированного решения потребует проведения дополнительных мероприятий в ISDN (ср. разд. 4.4.4). К функциям, выполняемым устройством сопряжения (ТА) при коммутации каналов, относятся: Преобразование информации сигнализации пользователя между стыком в контрольной точке R (например, по Рек. МККТТ Х.21) и в точке S (Рек. МККТТ 1.451 [4.30]); оконечное устройство ТЕ2 должно осуществить только один процесс построения и разрушения соединения, согласованный с сигнализацией пользователя в сети передачи данных, например, по Рек. МККТТ Х.21 [4.3]: однофазный поиск (см. разд. 4.4.2.1). Согласование скоростей — скорости цифрового потока в оконечном устройстве (ср. Рек. МККТТ Х.1 [4.38] и соответственно V.5 [4.39]) и скорости носителя — основного канала ISDN — 64 кбит/с (разд. 4.4.2.2). Прозрачность во времени — координируемый переход в фазе передачи данных в состояние «готов к передаче данных» (Ready for data) при выполнении протокола Х.21 и синхронное освобождение, как в сетях передачи данных, выполняемое между обоими стыками в контрольной точке R (например, по Рек. МККТТ Х.21). Это достигается с помощью процедуры синхронизации, выполняемой в основном канале (разд. 4.4.2.3). 134 |
В случае решения на основе сетевого перехода, применяемого исключительно для коммутации пакетов (рис. 4.25,6), обеспечение существующих видов связи в ISDN ограничивается функцией прозрачного переносчика информации в сеть передачи данных, т. е. обеспечением соединения основных каналов со скоростью 64 кбит/с между соответствующим устройством сопряжения ТА и входным ISDN-портом (IP) сети передачи данных; поэтому этот метод обозначают так же, как порт-метод. В этом случае оконечные устройства ТЕ2 подключаются к ISDN чисто физически, хотя логически они продолжают отображаться как пользователь сети передачи данных. Это, прежде всего, относится к нумерации абонентов в соответствии с Рек. МККТТ Х.121 [4.40] вместе с Рек. 1.331 (идентичной Е.164), справедливой для ISDN-пользователя, а также к ряду сетевых функций, таких, как признаки вида службы, расчеты по тарифу, задание по техническому обслуживанию и эксплуатации. В случае решения с сетевым переходом сигнализация сети передачи данных не преобразуется в сигнализацию ISDN, или наоборот. Вместо этого процесс построения и разрушения соединения выполняется в два этапа: сигнализация пользователя ISDN (I.451) и межстанционная сигнализация между пунктами ISDN (ISUP) служат здесь только для установления подводящего соединения со скоростью 64 кбит/с между устройством сопряжения (ТА) и портом сети передачи данных (IP) (ср. рис. 4.25,6). По окончании этого процесса построения соединения (внеканальный способ) требуется реализация еще одного процесса сигнализации для построения соединения в сети передачи данных (по Рек. МККТТ Х.25), который в сети передачи данных будет развертываться непосредственно между ТЕ2 и станцией коммутации данных: двухфазный поиск. В этом случае (прозрачно для ISDN) процесс сигнализация пользователя сети передачи данных будет развертываться по Рек. МККТТ Х.25 и сигнализация будет осуществляться по соединению основных каналов ISDN, которое уже выстроено к этому моменту (виутриканальная сигнализация) (ср. разд. 4.4.4). 4.4.2. Подключение оконечных устройств, работающих по протоколу Х.21, при однофазном поиске В дальнейшем следует более подробно рассмотреть уже упомянутые в разд. 4.4.1 функции устройства сопряжения (ТА), касающиеся принципа однофазного поиска, для сопряжения по протоколу Х.21 в соответствии с Рек. МККТТ 1.461 (идентичной Х.ЗО): преобразование сигнализации пользователя Х.21 — S (см. разд. 4.4.2.1); согласование битовых скоростей цифровых потоков Х.1 — 64 кбит/с (см. разд. 4.4.2.2); процедуру синхронизации в основном канале (см. разд. 4.4.2.3). 135
X.21 (R) Х.21 - ООД Согласующее устройство (ТА) ISDN Согласующее устройство (ТА) Х.21 (R) Х.21 DTE READY (t=1,c=OFF) CALL REQUEST (l=0,c=ON)_ PROCEED TO SELECT SELECTION lr=+ ■ '=OFF) SIGNALS (t=IA5,c=ON) DTE WAITING (t=1,c=ON> " DCE WAITING(r=SYN.i=OFF) CALL PROGRESS(r=IA5. i=OF DCE WAITING (r=SYN.i=OFFi ОСЕ PROVIDED INFORMATION CONNECTION IN PROGRESS (r=1.i=OFF| BEAOY FOR DATA(r=1,i=ON; •^ ^ FL.-*'" __-^- " *л SETUP CALL PROCEEDING 1/отключение eALERTING CONNECT Сквозная с 4НХРОНИ * SETUP ALERTING1 CONNECT3 CONNECT ACK2 1 /отключение ация 1/отключение или 1/включение I I * ^^^^^ DTE READY (t=1,c=OFF) Входящий вызов (г=звонок, i=вы к л ючено) Принятый вызов _(t=1, с=включено) ЗСЕ PROVIDED INFORMATION (r=IA5, i=OFF) CONNECTION IN PROGRESS (r=1.i=OFF) READY FOR DATA (r=1. i=ON| * £ Передача данных по протоколу Х.21 ) DTE CLEAR REQUEST (t=0. DCE CLEAR c=OFF) CONFIRMATION (r=0,i=OFF) J)CE READY (r=1. i=OFF) DTE READY (t=1.c=OFF) "*^- ~ С О/отключение DISCONNECT. RELEASE RELEASE COMPLETE DISCONNECT RELEASE RELEASE COMPLETE ~~ 1 Указание очистки DCE " (г=0, 1 = выключено) DTE CLEAR CONFIRMATION "" (t=0. c=OF F t DCEREADY (r=1.i=OFF) DTE READY (t=1,c=OFF)
Рис. 4.26. Иллюстрация событий процесса сигнализации по Рек. Х.21 для сообщений сигнализации пользователя ISDN в устройстве сопряжения (ТА-Х.21): сигнализация по D-каналу по Рек. МККТТ 1.451 (ср. разд. 4.3.5); = сигнализация в основном канале (информационном канале пользователя, ср. разд. 4.4.2.3). 1 Только при ручном обслуживании. 2 В случае, если несколько совместимых по вызову ТА-Х.21 принимают одни входящий вызов с сообщением ALERTing н/или CONNect, сеть посылает сообщение RELease на те из них, которые не выбрали рассматриваемый вызов. 3 В случае, если подключенное к сети оконечное устройство передачи данных по протоколу Х.21 DTE находится в состоянии либо «управляемая неготовность» (controlled not ready), либо «неуправляемая неготовность» (uncontrolled not ready), либо «занято», то вызываемое оконечное устройство ТА-Х.21 отвечает на вызов сообщением «закончить освобождение» (RELease COMPlete) вместе с сообщением «сигнализация свободностн» (ALERTing) н/илн «соединить» (CONNect). Вызывающая сторона с помощью сообщения Disconnect получает информацию о состоянии в процессе работы 4.4.2.1. Преобразование процедур построения и разрушения соединения между стыками Х.21 и S Технические детали, относящиеся к отображению событий процесса сигнализации по Х.21 на соответствующие сообщения сигнализации пользователя ISDN (ср. Рек. МККТТ 1.451 в разд. 4.3.5), можно уяснить из рис. 4.26. На данном этапе сделаем лишь следующие замечания. При построении соединения отдельные цифры при наборе кода на стороне Х.21 сначала собираются в согласующем устройстве ТА, а уже затем в направлении ISDN блочным набором посылается сообщение о построении соединения (SETUP). При разрушении соединения сообщение с требованием очистки (Clear Request) по Рек. МККТТ Х.21 побуждает устройство сопряжения ТА к тому, чтобы начать процедуру освобождения с сетевой стороны как через вспомогательный (Д-канал), так и через основной (В-канал) канал (разд. 4.4.2.3). 4.4.2.2. Согласование скоростей: скорости передачи цифрового потока оконечного устройства Х.21 и скорости основного канала 64 кбит/с Задача адаптации скоростей, осуществляемая устройством сопряжения Х.21, заключается в доведении скорости цифрового потока подключенного к сети оконечного устройства Х.21 (ТЕ2) до скорости передачи основного канала (В-канала) (табл. 4.12) путем Добавления дополнительной и заполняющей информации. Для преобразования скоростей, за исключением скорости 48 кбит/с, Рек. МККТТ Х.ЗО устанавливает двухступенный способ (Рис. 4.27): на ступени 1 (RA1) сначала формируется промежуточная скорость 8 или 16 кбит/с путем образования 40-битового кадра в согласующем устройстве ТА (табл. 4.12). Этими 40-битовыми кад- 137
Согласующее устройство (ТА) RA1:I.461 (X.30) | RA2:1.460 4 Промежуточная скорость передачи (скорость подканалов) Скорость передачи (х.1) \ с \ I |1 кбИТ/С I IRk-йыт/г 0,6 кбит/с [форматы- [^Повторение' коит/с В-канап — скорость носителя Ь полезного 2,4 кбит/с f 40 6ит ]4 кбит/с Г ££-- | 8 кбит/с 1.460 4,8 кбит/с 8 кбит/с Форматы — 40 бит =£> 64 кбит/с ос ,„,„1 Реальная скорость X Б/3 Э,Ь кбит/с| Мб кбит/с 48 кбит/с Одноступенная процедура : формирование только в виде байта1 Рис. 4.27. Двухступенное сопряжение скоростей передачи: 1 6 бит полезной информации -(- статусный бит -(- бит синхронизации - 64 кбит/с рами (табл. 4.13) (для ISDN прозрачны) обмениваются между собой по основному каналу ISDN согласующие устройства, между которыми должна быть осуществлена связь; на ступени 2 (RA2) промежуточная скорость поднимается до 64 кбит/с в соответствии с Рек. МККТТ 1.460 [4.13] путем заполнения единицами незаполненных битовых позиций в пределах байта, передаваемого по В-каналу: таким образом, в случае скорости 8 кбит/с битовая последовательность в В-канале оказывается 1111 11IX, а в случае 16 кбит/с— 1111 11ХХ. Этот достаточно сложный двухступенный способ перевода отдельного канала на скорость 64 кбит/с введен ввиду его совместимости с синхронным временным объединением нескольких независимых цифровых потоков со скоростью 8, 16 или 32 кбит/с; этот случай также определен в Рек. МККТТ 1.460. При этом в одном Таблица 4.12. Скорость передачи информации пользователя скорость цифрового потока по. Рек. МККТТ Х.ЗО Класс пользователя — Х.1 Скорость передачи информации пользователя, кбит/с Промежуточная скорость, кбит/с 3 0,6 8 4 2,4 8 и промежуточная 5 4,8 8 6 9,6 16 7 48,0 64 138
Таблица 4.13. Структура 40-битового кадра при сопряжении битовых скоростей иа первой ступени (RA1) 0 1 2 3 4 Номер бита 0 0 1 1 1 1 1 1 0 Е1 Р1 Р7 Q5 R3 2 0 Е2 Р2 Р8 Q6 R4 3 0 ЕЗ РЗ Q1 Q7 R5 4 5 0 0 Е4 Е5 Р4 Р5 Q2 Q3 Q8 R1 R6 R7 6 0 Е6 Р6 Q4 R2 R8 7 0 Е7 SQ X SR SR Нечетный цикл Четный цикл Р, Q, Р — 8-битовые группы полезной информации; SP, SQ, SR — статусные биты; El,..., E7 — эти биты могут применяться для внутриполосного кодирования скорости пользователя по Х.1; х — резервируется для будущих применений (устанавливается на 0). В-канале допускаются все комбинации этих подканалов (ср. пример на рис. 4.28). Распределение абонентских окончаний ISDN по подканалам сначала предусматривается только в пределах транзитного соединения основных каналов со скоростью 64 кбит/с, устанавливаемого между двумя пользователями. Заполнение отдельного канала заполняющими битами (Рек. 1.460) 9,6 н 3 1 Х.21 ТА-Х.21 _ RA1 i J16 1 RA2 2 ТА-Х.21 64/|SDN^6?XflUX Синхронное временное уплотнение нескольких каналов (Рек. 1.460) Рис. 4.28. Формирование отдельного цифрового потока и объединение '«ескольких независимых дифровых потоков в основном канале (В-канале). Все значения скорости цифрового потока приведены в кбит/с: Промежуточная скорость цифрового потока. Скорость цифрового потока в подканале. Реальная скорость цифрового потока, которой располагает пользователь (оконечное устройство) 139
4.4.2.3. Процедура синхронизации в основном канале между участвующими в соединении согласующими и оконечными устройствами Х.21 На основе 4(Ьбитового кадра, представленного в табл. 4.13, согласующие устройства (ТА), наряду с полезной информацией (ср. 8-битовые группы для полезной информации — Р, Q, R), обмениваются между собой статусной информацией, предусмотренной для управления процессом установления соединения на стыке Х.21. С помощью статусных битов SQ, SR и SP по уже построенному соединению основных каналов ISDN между устройствами сопряжения можно передавать состояния процесса сигнализации по Х.21 на линиях стыка t, с, г, i [4.3]. Стык Х.21 может быть подведен к ISDN с пропускной способностью, начиная с 64 кбит/с, соответствующей классу пользователя 30 (Рек. МККТТ Х.1). В этом случае из-за полного использования скорости основного канала 64 кбит/с для передачи данных оказывается невозможным передавать по основному каналу ISDN статусную информацию, хотя соединение Х.21 построено. При совместной работе с непосредственно подключенными к сети оконечными устройствами ISDN с S-стыком (ТЕ1) процедура синхронизации выпадает также при переходе в режим «готов для передачи данных» (ready for data), так как оконечные устройства ISDN (TE1) добавляют процедуру синхронизации к функциям уровня 1. 4.4.3. Оконечные устройства телефонных сетей: сопряжение аналоговых стыков а/Ь и стыков серии V Оконечные устройства передачи данных и текста со стыком, определяемым Рек. МККТТ серии V для введения в аналоговую телефонную сеть, могут сопрягаться с S-стыком устройства абонентского окончания ISDN через два различных согласующих устройства (ТА) (см. табл. 4.10 и рис. 4.24). В обоих случаях S-стык в соответствии с принципом интегрированного решения преобразуется: к аналоговому стыку (а/Ь) пользователя телефонной сети (ТА — а/Ь). Согласующее устройство ТА — а/Ь осуществляет аналого-цифровое преобразование аналоговых сигналов стыка а/Ь, оно представляет собой универсальный преобразователь для выполнения цифро-аналогового преобразования сетевого перехода от ISDN к аналоговой телефонной сети. Преимущество этого решения состоит в первую очередь в том, что сетевой переход, требуемый для передачи речи в обычной телефонной сети, можно вводить без изменений и для передачи данных; к стыку, определяемому Рекомендациями серии V, для передачи данных по телефонной сети (ТА—V). Согласующее устройство 140
ТА—V, определенное положениями Рек. МККТТ 1.463 (идентичной V. 110) [4.8], осуществляет прямое преобразование сигналов стыка V.24 [4.41] в чисто цифровые сигналы S-стыка; при этом в дальнейшем предусматривается также выполнение преобразования автоматической процедуры поиска, соответствующей Рек. МККТТ V.25 [4.42] и У.25бис [4.43], в компоненты системы сигнализации пользователя (Рек. МККТТ 1.451). Если используется решение с согласующим устройством TA-V, то для замыкания внутреннего трафика ISDN не нужно вводить модемы. Кроме того, если для TA-V принять способ сопряжения цифровых потоков V.5 — 64 кбит/с (см. разд. 4.4.2.2) и синхронизации в базовом канале (см. разд. 4.4.2.3) определенный Рек. МККТТ Х.21/Х 21 бис, то через ISDN можно устанавливать связь между оконечными устройствами Х.21/Х.21бис и оконечными устройствами серии V (см. рис. 4.24). 4.4.4. Подключение к ISDN оконечных устройств со стыком Х.25 4.4.4.1. Основные характеристики Интеграция коммутации пакетов по протоколу Х.25 (ср. разд. 6.1) в ISDN осуществляется в соответствии с двумя решениями, уже представленными в разд. 4.4.1 [4.44]. При интегрированном решении функция коммутации пакетов становится составной частью ISDN. Виртуальные соединения между пакетными терминалами, которые подключены к ISDN, развертываются через устройства коммутации по протоколу Х.25 внутри ISDN. Устройства коммутации пакетов ISDN обозначаются как РН (packet handler) или как служебные модули для коммутации пакетов и могут быть либо интегрированы с коммутационной станцией (КС), либо при отделении от КС ISDN в режиме коммутации каналов приданы в качестве централизованных устройств коммутации пакетов более высоким сетевым уровням ISDN (рис. 4.29 и 6.4, а). Устройства коммутации пакетов (РН) могут быть полностью связаны между собой через постоянные основные каналы ISDN со скоростью 64 кбит/с с использованием сигнализации между промежуточными пунктами коммутации пакетов в соответствии с Рек. МККТТ Х.75 [4.36] и, таким образом, могут образовывать внутри ISDN наложенную сеть коммутации пакетов. Вместе с тем, в случае необходимости, они берут на себя функции «шлюза» к сети PSPDN на основе Рек. МККТТ Х.75. В случае решения с сетевым переходом используется функция коммутации пакетов выделенной сети данных общего пользования с коммутацией пакетов PSPDN. Виртуальные соединения между пользователями ISDN осуществляются, таким образом, через выделенную пакетную сеть PSPDN (см. рис. 4.25,6). В этом случае 141
Мб Доступ через В-канал S8? Доступ через D-канал
абонентам ISDN предоставляются те службы с пакетной коммутацией и дополнительные услуги, которые реализуются в соответствии с положениями, установленными для выделенных сетей PSPDN (ср. Рек. МККТТ Х.1 [4.38], Х.2 [4.46], Х.25 [4.4] и Х.32 [4.47]). Процедуры ISDN для служб с коммутацией пакетов по Х.25 содержатся в Рек. МККТТ 1.462 (идентична Х.31) [4.7]. Эти положения справедливы не только для применяемых на практике оконечных устройств — Х.25 (ТЕ2) [4.4], которые через согласующее устройство (ТА) подключаются к абонентскому окончанию ISDN, но применимы и для будущих оконечных устройств ISDN с передачей пакетов ТЕ1 с S-стыком, подключаемых к ISDN. Кроме того, в случае решения с сетевым переходом справедливы принципы и процедуры для доступа к пакетной сети через коммутируемую сеть общего пользования в соответствии с Рек. МККТТ Х.32 [4.47]. Для этого Рек. Х.32 должна быть дополнена в части ISDN как расширенной транспортной сети, используемой наряду с телефонной сетью общего пользования и сетью данных с коммутацией каналов. Положения, определяемые в Рек. Х.32, касаются расширения протокола Х.25 на уровнях 2 и 3 для надежного идентифицирования (доказательства аутентичности) оконечных устройств передачи пакетов, подключенных к транспортной сети. В отличие от интегрированного решения для подключения оконечных устройств сети коммутации каналов в основе интегрированного решения для сети с коммутацией пакетов по протоколу Х.25 лежит принцип двухфазного поиска (см. разд. 4.4). Поэтому процедура повторного доступа к пакетной сети по порт-методу, показанная на рис. 4.25, б, в принципе справедлива также для Рис. 4.29. Интегрированное решение на основе коммутации пакетов по процедуре Х.25 с доступом D- и В-каналов к централизованным устройствам обработки пакетов: ТЕ1 — оконечное устройство ISDN с S-стыком -— ISDN; TE2 — оконечное устройство с обычным стыком; ООД — оконечное оборудование данных; ТА-Х.25(В)—согласующее устройство с окончанием Х.25 для доступа В-канала к средствам коммутации пакетов; ТА-Х.25(D) — согласующее устройство с окончанием Х.25 для доступа D-канала к средствам коммутации пакетов; NT1 —устройство сетевого окончания; РН — устройство коммутации пакетов в ISDN (пакетов—packet handler); PSPDN — сеть данных общего пользования с коммутацией пакетов; ISUP — межстанционная сигнализация ISDN (ср. разд. 6.3); ОКС — общий канал сигнализации; Х.25 — стык пользователя для работы с сетью коммутации пакетов общего пользования [4.4], Х.75 — стык промежуточного пункта между сетями общего пользования с коммутацией пакетов [4.36]; s — информация сигнализации (SAP1=0); р — информация сигнализации (SAPI=16); d (ps) — информация о пакетной коммутации в D-канале; SAPI — идентификатор точки доступа к службам (ср. разд. 4.3.4). доступ к РН через основной канал (В-канал): в сети либо постоянное, либо коммутируемое соединение индивидуальных полезных каналов ТЕ2; доступ к РН через вспомогательный канал (D-канал): в сети одно оконечное "устройство ТЕ2 связывается с другим по способу адресного мультиплексирования на основе совместно используемого, постоянного соединения полезных каналов. Отделение информации сигнализации от информации пакетной коммутации. Адресное мультиплексирование на уровне 2 для информации пакетной коммутации различных абонентских окончаний ISDN 143
Уровень /" Доступ к D-каналу /S "V Доступ к В-каналу Л .виртуального ^соединения2,- /////////Л 1.451' Построение и разрушение входящего соединения на основе CS к устройству РН SAPI LAPD (1.441) Многократная связь (ТЕ1) 16(р) | SAPI=0(s) Х.25 LAP В Одиночная связь (А. В)3 1.430/431 Передача данных и сигнализация при коммутации пакетов Сигнализация при коммутации каналов Передача данных и сигнализация при коммутации пакетов D-канал В-канал ty/Z/k Построение/разрушение виртуального соединения fcyyy Мультиплексирование и коммутация виртуальных соединен!»
Рнс 4.30. Архитектура протоколов при коммутации пакетов с использованием протокола Х.25 в ISDN в соответствии с Рек. МККТТ 1.462 (Х.31): SAPI — идентификатор точки доступа к службам; TEI — идентификатор оконечной точки терминала; РН — устройство коммутации пакетов; CS — коммутация каналов; PS — коммутация пакетов; VC — виртуальное соединение. 1 Двухфазный поиск: 1.451 и Х.25. 2 На вызывающей стороне используется дополнительно процедура «предложение вызова» (Call Offering) на основе 1.451 (ср. разд. 4.4.4.2). 3 1.441 (LAPD) в случае расширения Рек. Х.31 относительно цикла мультиплексирования в В-каиале (ср. рис. 4.34 н 4.35) доступа к устройству обработки пакетов в ISDN через основной канал (В-канал); ср. архитектуру протоколов коммутации пакетов по Х.25 в ISDN, показанную на рис. 4.30. Однако остальные характеристики, такие, как нумерация абонентов в соответствии с планом нумерации ISDN (рек. МККТТ 1.331 [4.31]), службы передачи на базе сети с коммутацией пакетов в соответствии с Рек. МККТТ 1.211 [4.48], административная служба абонентов и т. д., соответствуют интегрированному решению, представленному в разд. 4.4.1. Вопросы дальнейшей интеграции коммутации пакетов в соответствии с принципом однофазного поиска в части общего протокола сигнализации для транзитных служб ' и служб на основе коммутации пакетов на следующем этапе развития находятся на обсуждении в МККТТ. В этом дополнении предусматривается, что построение и разрушение виртуальных соединений будет происходить в дальнейшем не в соответствии с протоколом Х.25 уровня пакетов, а осуществляться посредством расширенной сигнализации пользователя ISDN (Рек. МККТТ 1.451; ср. разд. 4.5 и рис. 6.4,6). В случае интегрированного решения с коммутацией пакетов (рис. 4.29) пакетный терминал, располагающий основным абонентским окончанием ISDN (B64 + B64 + Di6), для ведения сквозного обмена пакетами данных и управляющей информацией по протоколу Х.25 с устройством обработки пакетов РН в принципе может использовать либо основной (В-канал) (см. разд. 4.4.4.3), либо вспомогательный (D-канал) канал (см. разд. 4.4.4.4). Представителю эксплуатации сети остается решить вопрос, какой из видов доступа, подробно описанных в следующем разделе, будет фактически предоставлен: только доступ к В-каналу (В); только доступ к D-каналу (D); оба вида доступа (B/D). В сетях, которые располагают обоими видами доступа, тип канала, который фактически используется в абонентском окончании, может быть статически зафиксирован, например, в виде параметра окончания или специфической характеристики пользователя, записанной в память устройства РН. 1 Имеются в виду службы, которые предоставляются путем организации транзитных соединений на сети.— Прим. перев. 145
Однако если абонентскому окончанию ISDN предоставляются оба вида доступа, то сеть, к примеру устройство коммутации пакетов, в ходе реализации процесса построения соединения для входящего виртуального вызова должна сообщить о виде доступа для конкретного вызова. Это необходимо сделать потому, что ISDN не располагает постоянной информацией о фактической на данный момент конфигурации пользовательской части (ср. разд. 4.3.3.3). Таким образом, например, в рассматриваемом случае сеть не знает о том, подключены или нет к шине специальных пользователей ISDN согласующие устройства ТА с доступом к В- и/или D-кана- лу. Это относится также и к комбинированным согласующим устройствам, которые обеспечивают оба вида доступа. С этой целью каждому входящему виртуальному вызову сеть предлагает специальную процедуру сигнализации «от одного пункта — к нескольким» для коммутации пакетов, обозначаемую как процедура предложения вызова (call offering procedure), с помощью которой можно обратиться глобально по сети к вызываемому абонентскому окончанию ISDN (см. разд. 4.3.5.1). Переход от одного вида доступа к другому (В- или D-каналу) может осуществляться только в устройстве коммутации пакетов (РН), так как .в чисто транзитной коммутационной станции ISDN предусмотрены возможности установления внутренних соединений между основным (В-каналом) и вспомогательным (D-каналом) каналами. Поэтому для решения с сетевым переходом, при котором ISDN по определению остается полностью свободной от специфических функций коммутации пакетов,' также не предусматривается доступ через D-канал. Тем самым в сетях с пакетной коммутацией, располагающих ISDN-портами, исключается необходимость развертывания специфической для ISDN процедуры Call Offering. Так как для доступа к В-каналу и при интегрированном решении, и при решении с сетевым переходом процедуры совпадают, дальнейшие рассуждения можно ограничить случаем интегрированного решения. 4.4.4.2. Сигнализация от одного пункта к нескольким при входящем виртуальном вызове Для случая интегрированного решения при коммутации пакетов предусматривается специальная процедура сигнализации от одного пункта к нескольким, базирующаяся на процедуре «входящий вызов» (Incoming Call) для соединений на основе коммутации каналов (ср. разд. 4.3.5). Процедура сигнализации для входящего вызова при коммутации пакетов уже упоминалась в разд. 4.4.4.1 как «процедура предложения вызова» (рис. 4.31). При этом пакетные терминалы вызываемой стороны, совместимые с вызовом, могут потребовать с помощью сообщения CONNect для конкретного вызова определенного типа канала в пределах тех возможностей доступа 146
к коммутации пакетов (В, D или B/D), которые предоставлены сетью и указаны в сообщении SETUP. Тип канала, который должен применяться для соответствующего входящего виртуального вызова (т. е. для передачи пакета входящего вызова (incoming call packet) по протоколу Х.25), определяется ниже: основной канал для виртуального соединения, который является новым по отношению к уже занятому (новый В — new В); основной канал, который уже используется тем же пакетным терминалом для другого виртуального соединения по Х.25 (установленный В — est В); вспомогательный канал (D). В качестве решающей помощи при принятии пакетного вызова и выборе типа канала в сообщении SETUP дополнительно передается информация нескольких полей из пакета входящего вызова — Х.25, например адрес вызывающего устройства, данные пользователя, класс обслуживания, указания на ускоренный выбор (fast selet) и т. д. На уровне 2 £)-канала сообщения о процедуре предложения вызова передаются либо как информация сигнализации (идентификатор точки доступа к обслуживанию, SAPI=s), либо как информация, связанная с коммутацией пакетов {SAPI=p). Поскольку s- и р-сигнализации представляют собой специфические для сети варианты сигнализации, устройства сопряжения для обоих вариантов сигнализации должны размещаться повсеместно. При s-сигнализации в случае требования канала est В или D сеть вновь завершает сигнализационную активность (сигнализационную транзакцию), инициированную сообщением «установить соединение» SETUP, путем посылки сообщения «освободить» (RELease) пакетному терминалу, выбранному для виртуального вызова, поскольку эта активность для дальнейшего существования виртуального соединения — Х.25 уже не нужна. Однако если для выбранного пакетного терминала требуется канал типа new В, то предусмотрено выполнение уже развернутой процедуры Call Offering типа s как регулярной при входящем вызове (как это сделано в случае коммутации каналов,, ср. разд. 4.3.5.1) (см. доступ к В-ка- налу на рис. 4.3.2). Если же для выбранного пакетного терминала требуется D-канал, то сеть с применением идентификатора оконечной точки терминала (TEI), приданного сообщению «соединить» (CONNect), выстраивает участок передачи HDLC — LAPD с SAPI=p (р-звено — p-link) к пакетному терминалу, выбранному на предыдущей фазе процедуры Call Offering, поскольку этот пакетный терминал уже не причастен к дальнейшему развертыванию виртуального соединения — Х.25 с таким же терминалом. ' При р-сигнализации процедура Call Offering в общем случае заканчивается с поступлением от сети сообщения «освобождение» (RELease). Если терминал, выбранный на фазе Call Offering, потребовал канал типа new В, то сеть непосредственно после этого на втором этапе с помощью регулярной процедуры Incoming Call для 147
Сеть" | Уровень 2 |SAPI=s7|SAPl=P7 Уровень 3 а) UI(GTEI)|UI(GTEI) I I (TEIX) h | MTEI ) f. ,,TE,x> V илии! I (TEIX)| или Ul I I (TEU К Ul (TEIX) SETUP . Предлагаемый доступ (В, D, B/D)j CONNect ~ Требуемый тип канала (новый | Пакетный терминал (ТЕ1) ТА ТЕ2 j (X.25DTE) I I [new] В, установленный [est] В, D) 9i CONNect ACKnowledge , UI(TEIX) RE Lease Ul (TEIX) RELeaseCOMPLete б) |УИСТЕ|£ — SEJMjiP.! Li (TEIx.L JT CONNect,4 l'JTHxI. — Cgj^NeclACKnowledge^ e) SABM (A)1 UA (A)' I Wl Пакетный входящий вызов с обслуживанием по протоколу Х.253 зремя SABM (ТЕ1Х)2 — jUA(TElxr SABM (A) Н *1 — ;1 (ТЕ1Х)2 Пакетный входящий вызов с UA(A).2 1(A) »L обслуживанием по протоколу Х.253 ~ [Пакетный • [входящий * | вызов с | обслуживанием по протоколу Х.253 Рис. 4.31. Процедура снгнализацнн от одного пункта к нескольким при входящем виртуальном вызове: а — процедура «предложение вызова»; б — продолжение нового В-канала (ср. рис. 4.32); в — продолжение D-канала (ср. рис. 4.33). ТЕ1—окоиечное устройство ISDN с S-стыком; ТЕ2 — оконечное устройство с обычным стыком; ТА — согласующее устройство; SAPI — идентификатор точки доступа к- службам; GTEI — глобальный TEI (неквитируемая передача на все оконечные устройства, ср. разд. 4.3.4), ТЕ1 — идентификатор оконечиой точки терминала (ср. разд. 4.3.4); SETUP, CONNect...— сообщения, относящиеся к сигнализации пользователя ISDN 1.451 (ср. разд. 4.3.5); SABM, UA, Ul, I:HDLC — команды и сообщения. 1 Согласующее устройство с протоколом Х.25 для доступа В-канала ТА(В) является прозрачным для протокола Х.25 LAPB. 2 Согласующее устройство с протоколом Х.25 для доступа D-канала TA(D) является прозрачным на уровне 2бис при преобразоввиии адресов LAPD(TEI) — LAPB(A,B) и преобразованиях при введении флагов (LAPB) и длительности— 1 (LAPD). 3 ТА (В) и TA(D) прозрачны иа уровне пакетов для Х.25. 4 Выпадает по процедуре «предложение вызова» при SAPI = s. Селективный выбор оконечного устройства, подключенного к шнне на уровне 3. SAPl = s: только в случае, если имеет место сообщение подтверждение соединения (CONN ACK) с estB или D; SAPI = p: в общем случае. 7 Специфические для сети альтернативные варианты. 8 Абонентская коммутационная станция ISDN или узел обработки пакетов. 148
коммутации каналов (SAPI=s) выстраивает соединение В-канала с соответствующим терминалом. Если выбранный терминал в фазе Call Offering отвечает требованиям D-канала, то в случае s-сигнали- зации добавляется еще построение р-звена через устройство обработки пакетов (ср. доступ к D-каналу на рис. 4.33). 4.4.4.3. Доступ к коммутации пакетов через основной канал (В-канал) При доступе к устройству обработки пакетов в ISDN (интегрированное решение) или к выделенной пакетной сети общего пользования PSPDN (решение с сетевым переходом) коммутируемое или постоянное соединение основных каналов ISDN служит в качестве прозрачного средства доставки информации между согласующим устройством — Х.25, с одной стороны, и устройством коммутации пакетов (РН) и соответственно пакетной сетью, с другой. Как уже было сказано в разд. 4.4.4.1, построение соединения производится в соответствии с принципом двухфазного поиска (рис. 4.32, а) (ср. архитектуру протоколов на рис. 4.30). За исключением случаев, когда применяется постоянное соединение основных каналов или уже существует виртуальное соединение с таким же оконечным устройством передачи пакетов, при установлении исходящего виртуального соединения согласующих устройств ТА-Х.25 сеть ISDN с помощью сигнализации пользователя должна сначала установить соединение со скоростью передачи 64 кбит/с с входом-портом устройства обработки пакетов (РН) или с пакетной сетью — фаза 1. Кроме того, оконечное устройство с помощью соответствующих действий по активизации на уровне 1 стыка Х.25 может потребовать согласующего устройства, например процедуры «арендованная линия» (leased line) или «прямой вызов», соответствующие Х.21/Х.21 бис. Если соединение основных каналов выстроено вплоть до устройства коммутации пакетов или до пакетной сети, согласующее устройство ТА-Х.25 переводит уровень 1 стыка Х.25 в состояние передачи данных. Сразу после этого могут развертываться протоколы уровня 2 (построение участков передачи HDLC — LAPB) и уровня 3 (виртуальный вызов) непосредственно между оконечным устройством — Х.25 и устройством коммутации пакетов (РН) и соответственно пакетной сетью — фаза 2. На вызываемой стороне двухфазный поиск происходит точно так же, с той лишь разницей, что инициатива исходит от устройства коммутации пакетов (РН) или пакетной сети. Фаза 1 для входяще- Так же, как и прн коммутации каналов, должны предшествовать сообщения «продолжение обслуживания вызова» (CALL PROCeeding) н «сигнализация свободностн» (ALERTing); однако прием вызова на передачу пакета происходит только вместе с сообщением «соединить» (CONNect) 149
Адрес В LAPB- Адрес А ТЕ1 = Х ?TA-X.25S | (В) ISDN LAPB- о ■■-■ - ■ Адрес А if A-X.25 Р Х.25 - DTE Рнс. 4.32. Выполнение процедуры обслуживания вызова при доступе к средствам коммутации пакетов через основной каиал (В-канал): с использованием интегрированного решения н решения с сетевым переходом: а — построение первого виртуального соединения; б — разрушение последнего виртуального соединения. ТЕ2 — оконечное устройство с обычным стыком; ТА — согласующее устройство; GTEI — глобальный TEI (неквитнруемая передача на все оконечные устройства: ср. разд. 4.3.4); TEI — идентификатор оконечной точки терминала; ТМ — режим передачи (выбор метода коммутации); PS — коммутация пакетов; КС — коммутационная станция; NTI —сетевое окончание; SAP1 — идентификатор точки доступа к службам (ср. разд. 4.3.4); SETUP,
LAPB- АдресА ТЕ1=Х R TEI=Z s^Z] Rr—п |Г_ J l_ Передача данных по протоколу Х.25 Время Bss4BSaBBssab3s! 1 HSrUx-^«T»ffifiss^s Э "А) .Х.25- | (D-канал) Обозначения при использовании D-канала I (V, s) :SETUP ACK (new В) - Сообщение по Рек. 1.451 (уровень 3) - SAPI - TEI - Команда процедуры HDLC (уровень 2) б) ALLERTing — сообщения системы сигнализации пользователя ISDN no I.45I (ср. разд. 4.3.5); IAM, ACM, ANS, ...— сообщения системы межстанционной сигнализации ISDN (см. разд. 6.3.3); SABM, DISC, UA, UI, I HDLC — команды и соответственно сообщения. сигнализация по D-каналу (внеканальная) сигнализация в основном канале (внутрнканальная). Процедура «предложение вызова» с «-сигнализацией (см. разд. 4.4.4.2). После освобождения последнего виртуального соединения. Может быть передано; однако прием вызова на передачу пакета происходит только вместе с сообщением «соединить»
го виртуального вызова охватывает сигнализацию к нескольким пунктам. С помощью указателя вида передачи — коммутация пакетов — в сообщении «установить соединение» (SETUP) отражается реагирование на поступающий вызов только оконечных устройств передачи пакетов. Сразу же после этого, как это имело место на вызывающей стороне, выполняются процедуры по протоколу Х.25 на уровнях 2 и 3 непосредственно между устройством обработки пакетов (РН) и оконечным устройством — Х.25: фаза 2. В противоположность доступу через вспомогательный канал LAPB- АдресА ТЕ1=Х ISDN ТЕ2 ТА- Х.25 (D) NT1 Х.25 Х.25 - DTE I I LAPB- Адрес В Узел коммутации пакетов (РН) TEI=Y LAPB- Адрес А NT1 ■ . SABM (В) Х.25 - DCE I X.25 ■ SABM(X.p) DCE ТА- Х.25 (D) ТЕ2 X.25-DTE ' <Х,р) :Х.25 - Пакет - I U' (GTEI-P>:SETUP (B/D. | TEI=Z Iх-J I I I Время Х.25-СВ|.реЬоВаниео6слУ«иванИ1Г1 " Э#2§Ц I вызова (CR) | UKY,p):CONNect(D) 'J U Hiil£bRELeas Ul (Y.p): RELeaseCOMPIete i ^!^P|^ABM(A)!l MJAIY.p) I (A):3 11 (X,p): Х.25 - Пакет - ПакТт - вхо ~'(У.РЬХ.25-1" -SiHfiPiiiHilBMsoBjIClj^A,. 11 (Y.p) :X.25 - Пакет - i принятый вызов (СА) Фаза 1 (D-канал)1 Фаза 2 (D-канал) ■Х.25 - СС С обслуженный соединением вызов (CO 4 IX.25-CA-' Передача данных по протоколу Х.25 Э а) Рис. 4.33. Выполнение процедуры обслуживания вызова при доступе к средствам пакетной коммутации через вспомогательный канал (D-канал): интегрированное решение: о. — построение первого виртуального соединения; б — разрушение последнего виртуального соединения. ТЕ2 — оконечное устройство с обычным стыком; ТА — согласующее устройство; GTEI — глобальный TEI; TEI — идентификатор конечной точки терминала (ср. разд. 4.3.4); SAPI — идентификатор точки доступа к службам; ТМ — режим передачи (метод коммутации); PS — коммутация пакетов; NT1—устройство сетевого окончания; SETUP, 152
LAPB- Адрес В LAPB- АдресА TEI=X R Время LAPB- TEI=Y Адрес А R + ТА- Х.25 (D) ТЕ2 X.25-DTE TEI=Z бП-дП R I "Н Х.25 t-f~i TE2 I L__J I I Передача данных по протоколу Х.25 У JjBli £2Гсй I (A) I '^* Р) * X 2R i Пакет- подтверждение «-•-/ £J5-CLI Обозначения при использовании D-канала UKY.p): SETUP ACK(D) - Сообщение в соответствии с Рек. 1.451 (уровень 3) SAPI I (Y,p) •TEI Пакет — принятый вызов по протоколу Х.25 Пакет по протоко. лу Х.25 (уровень 3) SAPI - Команда процедуры HDLC (уровень 2) - TEI - Команда процедуры HDLC (уровень 2) б) CONNect, ...— сообщения системы сигнализации пользователя ISDN I.451 (ср. разд. 4.3.5); SABM, DISC, UA, I HDLC — команды н соответственно сообщения. ■ сигнализация по D-каналу (внеканальная), rzr: сигнализация по основному каналу (внутриканальная). Процедура предложения вызова с р-снгналнзацией (см. разд. 4.4.4.2). После разрушения последнего виртуального соединения. Транспортировка пакета- по протоколу Х.25 на уровне 2 стыка Х.25: Х.25 LAPB. Транспортировка пакета по протоколу Х.25 на уровне 2 D-канала: LAPD с SAPI = «p» (совмещение участков передачи по LAPB и LAPD в согласующем устройстве ТА) 153
Доступ к D-каналу Доступ к В-каналу Уровень ~ Функции, специфические для соединений от точки к точке2 V<XWLAPD (I-441 IXVvXSV ^Многократные связи (LLID)X \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\^ '////////, МЫ'////////, /"^/Построение/разрушение у/, 'соединений при коммутацииу '///////Л*?}™////////, LAPD (1.441) TEI, SAPI = 0 (s) Функции, специфические для соединений от точки к точке2 СМногокретные связи (LLIDJN S\\\\\\\\\\\\\\\\\\44 1.430/431 Передача данных по методу коммутации пакетов Общая сигнализация для соединений на основе коммутации каналов и коммутации пакетов я _ D-канал Передеча данных по методу коммутации пакетов В-канап У//Л Построение/разрушение виртуального соединения: расширенный протокол передачи """ по D-каналу К\\\1 Мультиплексирование и коммутация виртуальных соединений: мультиплексирование кадров посредством LLID Рис. 4.34. Архитектура протоколов нового метода коммутации пакетов ISDN (new packet mode): SAPI — идентификатор точки доступа к службам; TEI — идентификатор оконечной точки терминала; LLID — идентификатор логического звеиа (приставка SAPI + TEI соответствует логическому номеру канала в протоколе Х.25); CS — коммутация каналов; PS — коммутация пакетов; VC — виртуальный вызов 1 Однофазный выбор с расширением Рек. 1.451, например, путем использования поля пакета Х.25 — требование обслуживания вызова в качестве дополнительных информационных элементов сообщения «установить соединение» (SETUP). 2 Например, и передача данных по протоколу Х.25. (D-канал), описанному в следующем разделе, устройство коммутации пакетов (РН) и ISDN-порт пакетной сети в принципе должны обеспечивать межстанционную сигнализацию ISUP (см. разд. 6.3). Если же по экономическим соображениям или из-за сокращения времени построения соединения для первого виртуального вызова этого делать не нужно, то пакетный трафик на выходе коммутационной ступени предварительной концентрации абонентской коммутационной станции ISDN можно пропустить через постоянное соединение основных каналов, устанавливаемое между станцией и устройством обработки пакетов. Процесс разрушения соединения (рис. 4.32, б) протекает точно так же в два этапа, но в обратной последовательности: после виртуального соединения в соответствии с Рек. МККТТ Х.25 следует (в случае, если речь идет о последнем виртуальном соединении с соответствующим терминалом) разрушение соединения основных каналов в соответствии с сигнализацией пользователя ISDN (Рек. МККТТ 1.451). 154
Абонентская КС ISDN Абонентская КС ISDN Уровень 2Ь 2а Функции, специфические в отношении службы Служба 1 Служба 2 Выбираемые функции (от точки к точке) Л\ Функции ^ ч\ коллективные базовох\ ■Очго транспорта (отзве^о V иак звену связи) \V Л> Передача бит 1 КС транслирования кадров КС транслирования кадров ^ ^ t|- ^ I II £1 Функции специфические в отношении службы Передача Пакет- Широко- данных ная полосные по про- передача виды токолу речи обслужи- Х.25 вания ' '(данные! • Испревление ошибок • Контроль потока Образование блоков\ N^ • Мультиплексирование S5 I sX Передача бит £ 1 Устройство пользователя S/T Специфические службы (включая функции доступа и взаимодействия) Абонентская КС П^транслйрованйя^ Т<С^р7н^и^ования1 Абонентская КС ISDN ! кадров кадров ISDN L. Базовый транспорт! j_ Устройство пользователя S/T К\\\1 Базовый транспорт _ Рис. 4.35. Возможные варианты распределения функций и архитектуры сети в случае коммутации пакетов ISDN нового вида: ел Независимо от вида обслуживания и протокола доступа к сети
4.4.4.4. Доступ к коммутации пакетов через вспомогательный канал (D-канал) При доступе к устройству обработки пакетов ISDN через D-канал (см. рис. 4.30 и 4.33) передается информация пакетов данных р и сигнализации s с использованием физической пропускной способности D-канала. Это осуществляется на уровне 2 на основе способа адресного мультиплексирования (чередование сообщений — message interleaving) по отличительным признакам в адресном поле HDLC: идентификатор точки доступа к виду обслуживания SAPI=/? или соответственно SAPI = s (ср. разд. 4.3.4). В отличие от доступа через основной канал (В-канал) «транспорт» пакета Х.25 на уровне 2 перемещается здесь только в области стыка Х.25 с протоколом LAPB по Рек. МККТТ Х.25; между согласующим устройством ТА-Х.25 и абонентской коммутационной станцией и соответственно устройством обработки пакетов (РН) вместо этого применяется протокол LAPD D-канала. По сравнению с доступом к В-каналу использование D-канала в данном случае обусловливает известные ограничения при применении протокола Х.25, так как обмен информацией сигнализации должен осуществляться беспрепятственно: сюда относятся ограничение длины поля данных в пакете данных — Х.25 максимум до 256 байт, а также ограничение возможных транзитов пакета. Поскольку сеть общих каналов сигнализации (сеть ОКС, ср. разд. 6.3) для обмена информацией сигнализации между коммутационными станциями в общих чертах уже спланирована ранее, оказалось, что в большинстве случаев она непригодна для трафика данных, коммутируемых в виде пакетов. Поэтому и в случае доступа к D-каналу по абонентской линии для последующей внутренней транспортировки пакетов Х.25 в устройство обработки пакетов привлекаются основные каналы (В-каналы). Для этой цели в абонентской коммутационной станции ISDN информация, коммутируемая в виде пакетов (SAPI=p), на уровне 2 в D-канале отделяется от информации сигнализации (SAPI=s) (см. рис. 4.29). Далее происходит транспортировка р-информации в устройство обработки пакетов (РН), которая осуществляется для транзитных коммутационных станций ISDN прозрачно, например, через полупостоянное соединение основных каналов с адресным мультиплексированием. 4.5. НОВЫЕ МЕТОДЫ КОММУТАЦИИ ПАКЕТОВ В ISDN Коммутация пакетов на основе традиционного протокола Х.25 в соответствии с Рек. МККТТ 1.462, рассмотренная в разд. 4.4.4, на первом этапе создания ISDN представляет собой стандартный метод для тех служб ISDN, которые базируются на коммутации пакетов. Однако представляется целесообразным разделение сигнализации и полезной информации, последовательно осуществляемое в 156
части ISDN, выполняющей коммутацию каналов,- и на ту часть ISDN, которая выполняет коммутацию пакетов. При внеканальной сигнализации в случае коммутации пакетов отпадает необходимость в специальных протоколах сигнализации (ср. Рек. МККТТ Х.25 [4.4] и Х.75 [4.36]), которые для этого необходимо было выполнять до сих пор. Однако наиболее важным при этом является возможность создания общего (коллективного) управления обслуживанием вызова в ISDN для всех видов служб передачи, включая единообразное раскрытие дополнительных услуг — независимо от специальных устройств для управления установлением соединений, необходимых для этого и в дальнейшем (ср. разд. 6.1). Поэтому в МККТТ началось обсуждение нового метода коммутации пакетов в ISDN (новый пакетный режим — new packet mode). Цель дискуссии — к 1992 г. выработать рекомендации, которые можно было бы реализовать. Из сравнения архитектуры протоколов в ISDN для нового метода коммутации пакетов ISDN (рис. 4.34) и традиционной коммутации пакетов с Х.25 (см. рис. 4.30) становятся ясными два важнейших отличительных признака. Сигнализация, касающаяся построения и разрушения виртуальных соединений, происходит по протоколу D-канала для соединений на основе коммутации каналов, т. е. Рек. МККТТ 1.451 (см. разд. 4.3.5) вместо процедуры управления уровнем пакетов — Х.25 внеканальная сигнализация с однофазным поиском. В этом случае при необходимости выстроить дополнительное виртуальное соединение по уже существующему соединению полезных каналов будет также использоваться сообщение SETUP. Кроме того, если принять неизменным основной процесс, определяемый Рек. МККТТ 1.451, то используемые сообщения сигнализации необходимо дополнить информационными элементами, специфичными для коммутации пакетов. Мультиплексирование и коммутация виртуальных соединений, в отличие от Х.25, осуществляются на уровне 2 с использованием протокола LAPD (1.441 ср. разд. 4.3.4) и в полезном канале вместе с LAP В Х.25: при мультиплексировании кадров (frame multiple- хеп) или соответственно при транслировании кадров (frame relaying) по принципу многократной связи идентификатор логического звена данных (logical link identifier (LLID)) в адресном поле LAPD (вместе с ТЕ1 и SAPI) берет на себя функцию логического номера канала Х.25; он имеет, таким образом, только локальное значение. Однако при транслировании кадра протокол LAPD (I.441) в противоположность Х.25 выполняется на транзитной коммутационной станции не полностью, а производится обработка только немногих основных функций, таких, как мультиплексирование (переписывание входящего LLID на исходящий LLID), формирование блоков и, возможно, FCS-обработка (только распознавание ошибок) 157
TE2x TE2y TE2Z R 1 1 X.25 1 1 X.25 | 1 X.25 ТА LLIDX ^~ ТА LLlDy ТА LLIDz 0 S/T SETUP (LLIDX) SETUP (LLIDy) SETUP (LLIDZ) -•» Узел обработки кадров Мульти- \ плексиро-\ вание \_ кадров / " * Узел обработки пакетов LLIDx.y.z — Соединение по протоколу LAPD (logical link в соответствии с Рек. МККТТ 1.460) — Сигнализация (Рек. МККТТ 1.460) Рис. 4.36. Расширение Рек. МККТТ 1.462 при мультиплексировании кадров в информационном канале пользователя: LLID — идентификатор логического звеиа; ТА — согласующее устройство; ТЕ2 — оконечное устройство с обычным стыком R
(ср. подуровень 2а на рис. 4.35). Остальные же функции LAPD, например исправление ошибок и контроль потока, будут развертываться от точки к точке (ср. подуровень 26 на рис. 4.35) — или между абонентскими коммутационными станциями, или непосредственно между оконечными устройствами пользователя. Представленная архитектура протоколов определяет рациональный независимый от вида службы механизм базового транспортирования, основанный на принципе транслирования кадра, который отличается сравнительно незначительным «заголовком» (overhead). Поэтому он может быть введен не только для служб передачи данных по Х.25, но и соответственно при более коротких длинах пакета, например, также для применений, которые, с одной стороны, чувствительны к задержкам, а с другой, выставляют сравнительно невысокие требования к достоверности передачи данных, как, например, пакетированная речь. При дополнении универсальной базовой функции транспортировки сообщений некоторыми функциями, связанными с передачей от точки к точке, которые могут быть либо специфическими функциями тех или иных служб, либо предлагаемыми на выбор функциями, можно реализовать множество специфических услуг. МККТТ предполагает ввести транслирование кадров в рамках запланированного до 1988 г. расширения Рек. 1.462 сначала в плане метода транспортировки (переносчика) для доступа В-канала к устройству обработки пакетов по Х.25 (ср. разд. 4.4.4.3); применение LAPD в В-канале при обработке на уровне 3 по протоколу Х.25 (ср. рис. 4.30). При этом задача устройства обработки кадров (frame handler) в сети — связать LAPD-соединения, приходящие по В-каналам различных абонентских окончаний (рис. 4.36), с коллективным соединением информационных каналов, пользователей, которое ведет к устройству обработки пакетов; в результате достигается более эффективное использование соединений информационных каналов с устройством обработки пакетов совместно несколькими оконечными устройствами, работающими по протоколу Х.25. Применение нового вида коммутации пакетов (new packet mode) с транслированием кадров охватывает диапазон скоростей передачи данных в~ ISDN до 2 Мбит/с, т. е. включая канал Н2 (ср. разд. 4.2.1.1), например соединения локальных сетей через ISDN (ср. разд. 3.6.2). Кроме того, обсуждение нового метода коммутации пакетов идет также в аспекте связи с высокоскоростной ISDN (ср. разд. 6.1) под временным названием «новый вид передачи» (new transfer mode). Новый вид коммутации пакетов и новый вид передачи отражаются в сигнализации в сочетании с применением расширенного протокола D-канала при построении и разрушении виртуального соединения. Однако, в отличие от нового вида коммутации пакетов, мультиплексирование и коммутация виртуальных соединений при новом способе передачи могут осуществляться на уровне 1 в случае, если получит признание способ асинхронного 159
временного уплотнения ATD (asynchronous time division multiplex). При способе ATD пропускная способность синхронных временных окон цифрового потока (бит) будет использоваться для отдельных каналов асинхронно, т. е. в соответствии с мгновенной потребностью. Таким образом, эти временные окна представляют собой короткие пакеты фиксированной длины, причем незанятые временные окна должны обозначаться с помощью указателя незагрузки. Таким образом, в отличие от синхронного временного уплотнения, канальные временные окна располагаются на разном расстоянии друг от друга — неэквидистантно. Кроме того, размещение каналов осуществляется с помощью четкого обозначения канала в заголовке временного окна вместо указания местоположения временного окна в цикле передачи. Способ ATD занимает промежуточное положение между обычным методом коммутации пакетов (преимущество: гибкое изменение скорости цифрового потока канала и адресное мультиплексирование) и существующим методом коммутации каналов (преимущество: прозрачность протоколов и широкая прозрачность во времени). Этот метод можно толковать детерминистически как виртуальную коммутацию каналов (гарантированная передача пакета по каждому соединению путем жесткого резервирования временных окон) или статистически как метод, подобный коммутации пакетов и, таким образом, можно было бы длительное время оба аспекта отделять. ГЛАВА 5 ОКОНЕЧНЫЕ УСТРОЙСТВА ISDN 5.1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Доступ к службам сети связи достигается через оконечные устройства, подключенные к стыкам пользователь-сеть (см. разд. 4.2). Оконечное устройство охватывает устройство для связи между людьми (например, телефонный аппарат), устройства для связи между пользователем и системами обработки данных (например, терминал видеотекса), а также между самими системами обработки данных. Однако для систем обработки данных интеграция служб не дает ничего принципиально нового. Поэтому в данной главе рассматриваются только те аппараты, которые обеспечивают доступ к службам ISDN человеку. Как правило, во всяком случае с точки зрения прав пользователя, оконечные устройства не считаются составной частью сети связи. Сеть заканчивается на стыке пользователь-сеть; понятие сетевого окончания пользователя (см. разд. 4.1.1) поясняет это. Как показано в разд. 2.1, оконечные аппараты также не всегда являют- 160
Пользователь I Оконечное устройство Функциональный протокол Тастатура , функцирнальные кнопки Индикаторные лампы 1-~- Электронные табло ^ а> п ■ Протокол стимулирования Тастатура I Функциональные кнопки!— Индикаторные лампы ■* Электронные табло 1__ б) : Рис. 5.1. Стык пользователя для оконечных устройств и стык пользователь-сеть в ISDN при функциональном протоколе (а) и при протоколе стимулирования (б) ся составной частью службы связи. Несмотря на это, интеграция служб в ISDN с независящим от служб универсальным стыком пользователь-сеть (см. разд. 4.2.2) может существенно повлиять на развитие оконечных аппаратов. Обновлению, благодаря воздействию ISDN на оконечные устройства, подлежат прежде всего те функции оконечных аппаратов, которые необходимы для получения новых возможностей ISDN. Но при этом будут расширяться также возможности оконечных аппаратов ISDN, что в общем повышает удобство пользования. Важным, возможным лишь благодаря ISDN типом оконечного аппарата, является многофункциональное оконечное устройство. Многоканальная абонентская линия ISDN с единым номером для всех каналов и автоматическим независимым от службы управлением аппаратами (см. разд. 4.3.3.2) дает возможность попеременно или одновременно пользоваться несколькими видами информации при связи как на рабочем месте в учреждении, так и дома. Во многих случаях многоканальная связь может быть реализована только при наличии оконечных устройств, рассчитанных на несколько служб (см. также разд. 5.4). Однако расширение ряда функций в новых оконечных устройствах ISDN потребует также больших усилий, направленных на облегчение обслуживания оконечных устройств при многообразии их функций. Даже в имеющихся в настоящее время оконечных устройствах сталкиваются с множеством различных стыков пользователя для ввода-вывода информации и обслуживания. Так, телефонные аппараты имеют разное число по-разному расположенных кнопок для набора номера, различные формирователи 6 Зак. 1177 161 "Г Согласование сигнализации Функциональная сигнализация
вызывного тона и элементы индикации для вывода информации сигнализации. Это многообразие стыков с пользователем может еще возрасти с созданием новых, особенно многофункциональных, оконечных устройств. Чтобы не загружать сеть общего пользования этим возрастающим многообразием стыков с пользователями и не создавать препятствий со стороны сети общего пользования разработке новых стыков с пользователем, события сигнализации на стыке пользователь-сеть ISDN по возможности описываются функционально, а также независимо от конкретных физических устройств ввода-вывода определенного оконечного устройства. В соответствии с концепцией функциональных протоколов (см. разд. с 4.3.5.1 по 4.3.5.5) оконечное устройство также само осуществляет преобразование между событиями на стыке с пользователем и событиями функциональной сигнализации на стыке пользователь-сеть (сегласование сигнализации; рис. 5.1, а). В этом случае оконечное устройство может предоставить своему абоненту оптимальный стык с пользователем без индивидуальных требований к сети. В некоторых национальных сетях в противоположность этому (по меньшей мере, временно) следует использовать протокол стимулирования (см. также разд. 4.3.5.6). Протокол стимулирования непосредственно через сеть управляет стыком с пользователем. Этот способ пригоден для широко распространенных оконечных устройств (например, телефонных аппаратов). При этом оконечное устройство передает в сеть непосредственно как «стимулы» события на стыке с пользователем, вводимые, например, через тастатуру, без какой-либо внутренней обработки (рис. 5.1, б). Аппарат на принципе стимулов имеет повышенную гибкость, так как показатели без изменений в оконечном устройстве могут быть введены заново или изменены централизованно через сеть. При этом для каждого типа оконечного устройства необходимо вводить в сети специфические программные и аппаратурные данные. По функциональному протоколу и основным характеристикам протокола стимулирования существуют рекомендации МККТТ [5.1 ]. 5.2. ОСНОВНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОКОНЕЧНЫХ УСТРОЙСТВ ISDN Как описано в разд. 4.2.2, ISDN через основное абонентское окончание предоставляет пользователю шину, которая через параллельно включенные розетки позволяет по одной линии пользователя обеспечить работу многофункциональных устройств или нескольких оконечных устройств (рис. 5.2). Далее описано, какие функции должны выполняться в оконечных устройствах, причем эти функции могут осуществляться на указанном стыке пользователь-сеть. На рис. 5.3 для основного або- 162
Рис. 5.2. Работа нескольких оконечных устройств на стыке пользователь-сеть основного абонентского окончания ISDN: ТЕ оконечное устройство; NT — сетевое окончание пользователя ТЕ н ТЕ н NT Коммутация ISDN I нентского окончания ISDN показана структура блока присоединения, необходимого в оконечном устройстве. Функциональный блок подключения к линии обеспечивает подсоединение к четырем проводам стыка, например, через трансформатор, а также выделение тока питания, подводимого через стык. Функциональный блок дистанционного питания обеспечивает (например, путем стабилизации напряжения) электропитание от блока сетевого окончания пользователя или (при выходе из строя сети местного электропитания) от коммутационной станции. В случаях, когда требуется электропитание повышенной мощности (например, при работе аппарата видеотекса), этот функциональный блок позволяет подключать оконечные устройства к электросети в доме. Блок управления выполняет функции, необходимые для управления стыком пользователь-сеть, например для установки его в начальное рабочее состояние и для доступа к общему каналу сигнализации при работе оконечных устройств на пассивную шину (см. также разд. 4.3.3.3). Блок стыка в первую очередь отвечает за создание на стыке многоканальной структуры (B + B + D). Блок реализации протокола по D-каналу осуществляет обмен сигнализацией с коммутационной станцией с помощью протокола, предусмотренного для D-канала, уровни 2 и 3 (см. разд. 4.3). Стык пользователь-сеть S s Функциональные блоки конкретного устройства Блок реализации протокола по D-каналу Блок стыка Блок подключения к линии + B+B+D Блок управления н Блок дистанционного питания г—± j I Блок местного I I питания I L.__r__J Сеть электропитания Рис. 5.3. Блок присоединения оконечного устройства для основного вбонентского окончания ISDN: s — данные сигнализации; i — полезная информации 6* 163
Приведенные выше функции требуются для подключения оконечного устройства к ISDN в общем случае. Для выполнения специальных задач соответствующих оконечных аппаратов необходимы дополнительные функциональные блоки, описываемые в следующих разделах. 5.3. ОКОНЕЧНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНКРЕТНЫХ СЛУЖБ В ISDN В этом разделе описываются оконечные устройства, обеспечивающие связь только при одном виде информации, например только телефонную связь или только связь текст/данные. 5.3.1. Телефонный аппарат ISDN Телефонный аппарат представляет собой оконечное устройство одной из служб, в котором под влиянием ISDN наблюдаются наибольшие изменения в отношении как эксплуатационных функций, так и внешнего вида [5.2, 5.3]. Телефонный аппарат ISDN может быть выполнен с различной степенью комфорта. На рис. 5.4 показана базовая структура телефонного аппарата ISDN. Важным является наличие буквенно-цифрового индикатора, на котором могут отображаться номера и другая информация (см. также разд. 2.3.3). Тастатура содержит кнопки для установления соединений, а также Буквенно- цифровой индикатор Тастатура Кнопки со светодиодами Тональный вызов Рис. 5.4. Телефонный аппарат ISDN: s — данные сигнализации, i — полезная информация 164 Блок управления оконечным устройством Речевой блок Блок присоединения для основного абонентского окончания ISDN + B+B+D
функциональные кнопки для активизации дополнительных услуг телефонной службы в ISDN. Телефонный аппарат в основном исполнении имеет только небольшое число функциональных кнопок для отобранных дополнительных услуг. Существенно большее число функциональных кнопок в комфортных телефонах может быть размещено в нескольких блоках в соответствии с функциями: в одном блоке — кнопки с фамилиями, в другом — кнопки для специальных функций при установлении соединения, например для переадресации вызова и установки на ожидание. Третий блок может объединять дополнительные •услуги, при которых сеть готовит информацию для абонента, например перечни вызовов и индикацию стоимости (см. также разд. 2.3.3, табл. 2.2). В качестве еще одной особенности такого телефонного аппарата рассматривается возможность подключения устройства ввода с перфокарт для идентификации пользователя по ряду признаков (например, для отнесения оплаты соединения на конкретного пользователя данной абонентской линии; для переадресации вызовов по команде, переданной с постороннего телефона). Блок тонального вызова акустически извещает о поступившем вызове. Речевой блок осуществляет преобразование речевого сигнала из аналоговой в цифровую форму и обратно (ИКМ-кодирование/ дгкодирование: в некоторых случаях используются и другие виды кодирования, например адаптивная дифференциальная ИКМ (см. разд. 7.2.1) для достижения качественно лучшей передачи речи). Блок управления выполняет функции опроса кнопок и управления строкой индикатора телефона. Кроме того, он осуществляет выбор В-канала по команде коммутационной станции (см. разд. 4.3.5). Телефонная связь без микротелефонной трубки, громкоговорящая связь [5.4], обеспечивает свободу для рук во время разговора, а также возможность активного участия в переговорах нескольким лицам. В аналоговой телефонной сети недостаточное затухание дифсистем, служащих для разделения направлений передачи речевых сигналов, приводит к обратной связи передаваемого сигнала через громкоговоритель телефона. Для предотвращения генерации за счет обратной связи необходимо искусственно вводить затухание в неактивное в данный момент направление передачи и одновременно для достижения требуемой громкости на приеме — усиление в другом направлении, соответствующее этому затуханию. При аналоговой громкоговорящей связи такое управление речевым сигналом может оказать столь сильное воздействие, что возникнет ощущение полудуплексной телефонной связи. При полностью цифровом соединении ISDN со сквозным разделением направлений передачи электрическая связь через дифсистему отсутствует. Однако мешающая обратная связь может возникнуть в результате акустической связи на противоположном конце; поэтому при цифровых соедине- 165
Ё= Фильтр Кодек П ерек лючатель направлений Ручной регулятор громкости тт — К блоку присоединения Цифровой аттенюатор Параметр затухания Процессор Рнс. 5.5. Устройство громкоговорящей связи с цифровым управлением речевым сигналом: i — полезная информация ниях также необходимо управление речью, но, благодаря отсутствию затухания при цифровой передаче, лишь в ослабленной форме, так что сохраняется привычная дуплексная связь. При цифровой громкоговорящей связи все функции управления производятся на цифровом участке: обработка и введение затухания в цифровизированный речевой сигнал, определение направления передачи речи, автоматическая установка громкости на величину, определяемую пользователем, и переключение на различные режимы работы: громкая речь/прослушивание через громкоговоритель/микротелефонная трубка. На рис. 5.5 представлена структурная схема устройства громкоговорящей связи с цифровым управлением речевым сигналом. Цифровой аттенюатор вырабатывает для обоих направлений цифровые кодовые комбинации, соответствующие речевому сигналу ИКМ с затуханием. Кодовые комбинации определяются после выделения кодированного значения затухания из исходного речевого сигнала. Требуемое значение затухания определяет процессор путем сравнения значений громкости для обоих направлений передачи. Управление в цифровой форме дает преимущества при изготовлении устройства громкоговорящей связи (компактность, возможность использования интегральных схем), а также обеспечивает дальнейшее улучшение качества громкоговорящей связи благодаря высокой скорости регулирования и абсолютно противоположным соотношениям затуханий для каналов передачи и приема. 166
5.3.2. Оконечные устройства для неречевой связи в ISDN Для пользователя ISDN важнейшим новым показателем оконечных устройств для текста и данных, а также для факсимильной связи [5.5] является быстрая передача информации по В-каналу. Подобно тому как это сделано в телефонных аппаратах ISDN, цифровая сеть с интеграцией служб оказывает помощь пользователю при организации связи (при установлении соединений и т. п.) через оконечные устройства службы текста и данных. Так, эти оконечные устройства, как и телефонный аппарат ISDN, могут иметь индикаторы и функциональные кнопки. Однако в оконечных устройствах для неречевой связи предусматривается реализация только части дополнительных услуг ISDN для установления соединений и т. п., так как не все дополнительные услуги имеют здесь смысл (см. табл. 2.2). На рис. 5.6 и 5.7 показаны принципы построения оконечных устройств для текстовой и факсимильной связи. В качестве наиболее типичного оконечного устройства для текста и неподвижных изображений можно рассмотреть оконечное устройство со смешанным режимом работы для службы текстфакс ISDN (см. разд. 2.3.1.2), так как только при такой высокой скорости передачи, как 64 кбит/с, и соответственно коротком времени Буквенно- цифровой индикатор Внутренняя память Экран Блок печати Буквенно-цифровая тастатура Внешняя память Блок управления оконечным устройством Блок присоединения для основного абонентского окончания ISDN -В + В + D Рнс. 5.6. Функциональная схема оконечного устройства ISDN для текстовой связи: Т — цифровая тастатура, функциональные кнопки для установления соединения; П — процессор для обработки текста и пр.; s — данные сигнализации; i — текстовая информация 167
Буквенно-цифровой индикатор Устройство развертки Блок печати Блок управления оконечным устройством Блок присоединения для основного абонентского окончания ISDN -B + B + D Рис. 5.7. Функциональная схема оконечного устройства для факсимильной связи ISDN: Т — цифровая тастатура, функциональные кнопки для установления соединения; s — данные сигнализации; i — факсимильная информация Буквенно-цифровой индикатор Внутренняя память Экран Буквенно- цифровая тастатура Устройство развертки Блок печати Внешняя память — Блок управления оконечным устройством Блок присоединения для основного абонентского окончания ISDN -В + В + D Рис. 5.8. Функциональная схема оконечного устройства ISDN для смешанного режима работы в службе текстфакса ISDN: Т — цифровая тастатура, функциональные кнопки для установления соединения; П — процессор для обработки текста/изображений; s — данные сигнализации; i — текстовая и факсимильная информация 168
передачи факсимильной части документов возможна эффективная связь для передачи текста и изображений. Экран с высоким разрешением и большой емкостью накопителя для повторения изображений, который требуется для отображения факсимильных изображений формата А4 с достаточной четкостью, а также блоки развертки и печати требуют, естественно, значительных затрат. На рис. 5.8 представлен принцип построения оконечного устройства для смешанного режима работы в ISDN. Самое совершенное такое оконечное устройство позволяет отображать имеющиеся документы таким образом, что текстовая часть оригинала представляется в буквенно-цифровом коде (для чего требуется автоматическое распознавание знаков) и только та часть, которая не выражается буквенно-цифровым кодом, отображается как факсимильная при известных условиях в векторном представлении. Таким образом, благодаря использованию наиболее экономичного метода кодирования, в каждом конкретном случае объем информации, подлежащей хранению и передаче, может быть сведен к минимуму. Обработка текста для вывода на экран производится с помощью нормального математического обеспечения для текста, так как он представлен в виде знаков. Блок печати пригоден для выдачи как текста, так и факсимильных изображений. Оконечное устройство, как и все устройства для обработки текста, с самого начала оснащается элементами внешней памяти (например, гибкими дисками). Чтобы обеспечить свободный доступ к международным сетям передачи данных, необходимо преодолеть различия в цифровых системах (например, основной канал в США имеет пропускную способность 56 кбит/с ', в то время как в Европе она составляет 64 кбит/с; см. разд. 7.2). Здесь следует ожидать усложнения воздействий на оконечные устройства. 5.4. МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОКОНЕЧНЫЕ УСТРОЙСТВА Под многофункциональными понимаются такие оконечные аппараты, с помощью которых возможна попеременная или одновременная [5.3] передача нескольких видов информации. В принципе это возможно и при использовании нескольких оконечных аппаратов конкретных служб. Однако интеграция нескольких видов информации в одном устройстве имеет существенные преимущества. Для многофункционального оконечного устройства требуется существенно меньшая площадь, чем для соответствующего числа специализированных оконечных аппаратов. 1 Компании, предоставляющие в США услуги связи, присоединились в МККТТ к рекомендациям, регламентирующим канал 64 кбит/с (например, к Рек. G. 821), н тем самым распространили на связи между США и другими странами стандарт 64 кбит/с, что снимает указанное различие.— Прим. перев. 169
Внутренняя память Экран Буквенно- цифровая тастатура Процессор связи Телефон ISDN ! —ЬВ + В + D Внутренняя память Экран - Буквенно- цифровая тастатура Порт для: — устройства ввода с перфокарт — устройства—» печати Рис. 5.9. Функциональная схема телефона с экраном: П — процессор для задач обслуживания при телефонной связи Процессор связи Телефон ISDN f B + B + D Порт для: — устройства внешней памяти; — устройства печати Рис. 5.10. Функциональная схема АРМ оператора ISDN: П — процессор для задач обработки (текста, данных) Изменение службы во время соединения и одновременная связь по двум службам могут быть осуществлены легче (включая речевые комментарии к тексту или изображениям). Требуется только одно устройство установления соединения. В многофункциональном оконечном устройстве для речи и данных телефонная связь может быть улучшена тем, что экран, входящий в его состав, может быть использован не только для индикации данных, но и для отображения хранящихся в его памяти телефонных списков. Простейшим примером многофункционального оконечного устройства является телефонный аппарат с экраном. Этот аппарат позволяет осуществлять телефонную связь в ISDN и использовать видеотекс попеременно или одновременно благодаря двум В-кана- лам в основном абонентском окончании ISDN. Он одинаково пригоден для включения как в учреждении, так и дома. На рис. 5.9 показано построение телефона с экраном. Телефонная связь улучшается за счет таких эффективных услуг, как перечень поступивших вызовов, персональный список телефонных номеров, хранящийся во внутренней памяти, руководство для пользователя [5.6, 5.7]. Соответствующая информация по этим услугам выводится на экран. Эффективность организации телефонной связи особенно повышается благодаря автоматическому установлению соединения при указании с помощью курсора желаемого номера в выведенном на экране списке телефонных номеров и последующем нажатии кнопки. Это является типичным примером того, как избежать разрыва средств коммуникации: отпадает задание номера вручную после консультирования со списком. 170
Для использования сообщений службы видеотекста, а. также для ввода местных данных телефон с экраном оснащается буквенно-цифровой тастатурой. Возможны и другие местные функции, например ведение календаря-памятки и работа с устройством считывания с перфокарт. Благодаря перфокартам появляется возможность записывать на них информацию собственного телефона с экраном и вводить ее в чужой телефон с экраном, чтобы и там можно было использовать свой собственный список телефонов. Как правило, телефон с экраном будет иметь возможность подключения блока печати. Следующим, более комфортабельным многофункциональным оконечным устройством является автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора. Наряду с автоматическим использованием нескольких служб связи АРМ предоставляет и местные функции в объеме, охватываемом персональной ЭВМ. На рис. 5.10 представлена структура АРМ. Наряду с телефонной связью возможна связь с центрами службы видеотекса (общего пользования и частными), с системами обработки сообщений (общего пользования и частными), а также со специальными прикладными программами в системах обработки данных. АРМ оператора может также оперировать протоколами телетекса и пользоваться службой телетекса. Возможны следующие местные функции: обработка текста; вычисления на микрокалькуляторе; ввод и вывод прикладных программ; такие вспомогательные функции для учреждений, как календарь сроков, напоминание о сроках, рабочем плане; функции хранения, такие, как архив с автоматическим обратным извлечением документа, архив персональных заметок; помощь при ведении телефонных переговоров, как в телефоне с экраном. Кроме того, АРМ оператора ISDN позволяет одновременно осуществлять речевую и неречевую связь (например, для наведения справок в банке данных во время телефонного разговора). Как и персональная ЭВМ, АРМ оператора предоставляет возможность подключения ряда периферийных аппаратов, таких, как блоки печати и внешней памяти. ГЛАВА 6 КОММУТАЦИЯ В ISDN 6.1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Практическая реализация цифровой передачи с временным разделением и представлением речевого сигнала в цифровой форме (метод импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) со скоростью передачи 64 кбит/с в соответствии с Рек. МККТТ G.711 [6.1 ]) на основе 171
Сетевые возможности ISDN Абонентская установка 4 >— — ' т- /"Дополнитепьньиг^ f устройства для \ [реализации функций 1 ^^<2\ более высокого /Ь^Ь*^ -^ZjX^TVypOBHH (HLClJVxjgj/J^^N. /2Виды соединений 4% S^!%%ISDN LLC'%%g <ту%ууууу%улуууу& wyXSOH/^w^r К у'выделеннапЧ [ сеть передачи \ V данных и 1 \^ текста у' Службы передачи Телеслужбы S/i Абонентская установка ■■■ Соединение ISDN * Рис. 6.1. Связь между сетевыми возможностями и службами ISDN: S, Т, К, Р, М — контрольные точки ISDN. 1 Возможности низкого уровня (протокольные уровни I—3). 2 Возможности высокого уровня (протокольные уровни 4—7): внутри. (Р) или вне (М) ISDN. применения интегральных схем высокой степени интеграции привела к новой концепции построения систем коммутации. Представителями нового поколения систем коммутации являются устройства коммутации современных сетей передачи данных [6.2, 6.3] и цифровой телефонной сети (интегральной цифровой сети (IDN) [6.4]). Цифровая телефонная сеть создается на основе существующей аналоговой телефонной сети путем введения с учетом экономических соображений цифровых компонентов и интеграции цифровой техники передачи и цифровой техники коммутации. Как уже было сказано в разд. 1.6 и 1.7, а также в 3.3, цифровая телефонная сеть создает основу для ISDN [6.5 до 6.10]. При этом техника коммутации позволяет осуществить не только предоставление в более широком объеме сервисных возможностей пользователю (дополнительных услуг, см. разд. 2.3.3 [6.11]), но и довести все виды служб до отдельного абонентского окончания. Основополагающий принцип ISDN состоит в обязательном разделении аспектов: с одной стороны — служб, с другой — сети (рис. 6.1). Телеслужбы и службы передачи (см. разд. 2.3) реализуются внутри сети через соответствующие сетевые возможности (network capabilities — NC) в соответствии с Рек. МККТТ 1.210 и 1.310 [6.12, 6.13]: функции протокольных уровней 1—3 (возможности низкого 172
Таблица 6.1. Атрибуты видов соединений в ISDN согласно Рек. МККТТ 1.340 Атрибут Режим передачи информации пользователя Скорость передачи информации пользователя Возможности передачи информации пользователя Способ построения соединения Симметрия передачи информации Конфигурация соединений: топология динамика Структура информации пользователя: уровень I уровни 2 и 3 Качество передачи: ошибки по битам проскальзывания С коммутацией каналов (CS) С коммутацией пакетов (PS) CS: скорость 64 (В), 384 (НО), 1536 бит/с (НИ) и 1920 кбит/с (Н12) PS: пропускная способность в пакетах Прозрачная (неограниченная цифровая информация) Речь2 Данные в полосе речи (тональная частота 3,1 кГц) 3 Коммутируемое соединение Полупостояиное соединение * Постоянное (арендуемая линия) 5 Однонаправленная Двунаправленная симметричная Двунаправленная асимметричная 7 Двухточечная, многоточечная Построение и разрушение элементов соединения: одновременное; последовательное во времени один за другим; динамическое подключение/отключение 8 Кратность 8 кГц 6, неструктурированная Кратность служебному блоку данных уровня 2 и 3, неструктурированная Рек. МККТТ G.821 (см. разд. 7.7.1) Рек. МККТТ G.822 (см. разд. 7.7.2) 1 Для полного соединения из элементов, относящихся к стороне абонентского доступа и межстаи- ционной стороне. 2 Манипуляция битов (см. разд. 7.2.1). 3 Подходит также для сигналов модема. 4 Проходит через систему коммутации. 5 В обход системы коммутации (в ISDN интегрируется только техника передачи). 6 Биты, размещенные в пределах интервала, ограниченного 125 мкс, доставляются в пределах точно такого же интервала.— Прим. перев. 1 Скорость передачи информации в каждом направлении различна.— Прим. перев. 8 Относится к временной последовательности, в которой элементы соединения замыкаются и размыкаются.— Прим. перев. уровня — low layer capabilities LLC) и функции протокольных уровней 4—7 (возможности высокого уровня — high layer capabilities — Я/С). Функции LLC охватывают основные функции (basic low layer functions), связанные с построением и разрушением соединений ISDN, и дополнительные функции (additional low layer functions) для обеспечения дополнительных услуг. Основные функции LLC определяются по существу видами соединений в ISDN, установленными в Рек. МККТТ 1.340 [6.14]. Подобно службам 173
ISDN они описываются соответствующими характеристиками (атрибутами) (табл. 6.1). Основополагающими характеристиками соединения ISDN являются способ коммутации (коммутация каналов или коммутация пакетов) и скорость цифрового потока, которая обеспечивается для передачи информации пользователя. На рис. 6.2 представлены основные функциональные элементы ISDN общего пользования, которые выделены, исходя из особенностей техники коммутации: абонентская коммутационная станция ISDN с цифровым абонентским окончанием (см. рис. 3.1); общий канал сигнализации (общий канал передачи знаков) — ОКС ' для обмена информацией сигнализации между КС; физические соединения путем коммутации каналов; виртуальные соединения путем коммутации пакетов; специальные устройства для дополнительных функций. При коммутации под управлением ЭВМ в сочетании с принципом внеканальной сигнализации, т. е. при раздельных каналах для передачи информации пользователя и информации сигнализации, можно реализовать много видов служб ISDN (см. разд. 2.3.3). Управление изменением значений атрибутов этих служб, например изменение вид"а службы при установленном соединении, постановка на ожидание (автоматический обратный вызов) при занятости, практически полностью осуществляется в абонентской коммутационной станции ISDN (см. разд. 3.1). Поэтому при переходе от цифровой телефонной сети к ISDN в первую очередь необходимо осуществлять подготовку абонентских КС. Наряду с изменениями в аппаратуре, связанными с реализацией цифровых абонентских окончаний, это касается также расширения программного обеспечения в части коммутации (см. разд. 6.2). В основном реализация специфических "функций ISDN и раскрытие их дополнительных возможностей осуществляется на абонентской КС ISDN (табл. 6.2). В то же время транзитная КС в значительно меньшей степени подвержена влиянию ISDN. Поэтому возникает новое требование к сигнализации по общему каналу, касающееся возможности дополнительной сигнализации между абонентскими станциями ISDN без обработки информации сигнали- 1 Термином «общий канал сигнализации» (ОКС) в отечественной литературе обозначается выделенный канал, используемый только для обмена управляющей информацией и информацией сигнализации, относящейся к группе информационных (полезных) каналов, которые обслуживаются этим ОКС. Этот термин происходит от английского названия соответствующей системы сигнализации common channel interoffice signaling — CCIS. В отличие от этого в немецком языке существуют два названия этого вида сигнализации, которые использует автор: zentral kanal — signalisierung и zentraler zeichengabe — kanal — ZZK, т. е. общий канал сигнализации называется центральным каналом сигнализации. Для исключения разночтений в дальнейшем будем пользоваться термином «общий канал сигнализации».— Прим. перев. 174
Сетевые возможности Цифровое абонентское окончание Установка пользователи с Z о м о JT Сигнализация пользователь-сеть Сигнализация по общему квнапу Межствнционная сигнализация ISDN в рамках системы сигнализации MKKTTW7 Коммутация каналов \ ISDN 64 кбит/с Цифровое соединение информационных каналов пользователей со скоростями 64 (В), 384 (НО). 1536 (Н11|, 1920 кбит/с (Н12) I ' [Широкополосная ISDNj/ \. Цифровые соединения |/ 1 информационных ка-н | налов пользователей ' I со скоростями около 30 (Н2) и 140 Мбит/с (Н4) Коммутация пакетов Коммутация пакетов по протоколу Х.25 К t! Новый метод J с коммутации пакетов ' ISDN ■ Слециапьные устройства для дополнительнь1х функций, например • для реализации функций более высокого уровня —|(HLC) • сетевые переходы к вы- деленным сетям передачи данных и текста • внутрисетевые банки данных • постоянные соединения с Z о м и Сквозная сигнализация между начальной и конечной КС ISDN Л £ sa Цифровое абонентское окончание Установка пользователя , Сигнализация пользоватепь-сеть I Сквозная сигнализация пользователей СГЗ Расширение ISDN (после 1990 г.) Рис. 6.2. Функциональная сетевая архитектура ISDN общего пользования: КС — коммутационная станция; ПУ программное управление (управление по хранимой в памяти программе); HLC —возможности высокого уровня (протокольные уровни 4—7) 175
Таблица 6.2. Функциональный аспект сигнализации ISDN Управление соединением Основные функции: функции, относящиеся к построению и разрушению соединения, например занятие, разрешение набора номера, набор номера и т. д. Специфические для ISDN функции: возможность гибкой реконфигурации оконечных устройств, подключенных к основному окончанию ISDN, например, переключения на S-шине при уже установленном соединении, отсутствие необходимости постоянного знания на абонентской коммутационной станции о том, какая фактическая информация оконечных устройств имеется у пользователя; одновременное осуществление процессов подачи нескольких запросов на сигнализацию (транзакций) через одно оконечное устройство (разд. 4.3.3.4), например подача по мере надобности одного запроса на каждое соединение и для введения- выведения или запроса услуг ISDN, не зависящих от соединения; целеиаправленное*обращение к одному оконечному устройству при наличии нескольких аналоговых устройств (согласованная услуга) в случае использования шинной структуры (разд. 4.3.3.2); проверка совместимости вызывающего и вызываемого оконечных устройств; прозрачная сквозная передача информации пользователя с учетом соединений информационных каналов пользователя или без него. Осуществление прбцесса предоставления дополнительных услуг Дополнительные услуги в сочетании с определенным соединением информационных каналов пользователя или с уже установленным сигнализационным соединением-транзакцией сигнализации (вызов), например: изменение службы во время существования соединения (смешанный режим, см. разд. 6.3.6): переключение видов связи с передачи речи на передачу текста/ данных и наоборот; постановка на ожидание (автоматический обратный вызов) при занятости вызываемого абонента; составление списка вызовов: запись данных относительно входящих вызовов. Дополнительные услуги, не зависящие от уже установленного соединения: востребование услуги аббонентом либо отказ от нее вне связи с определенным соединением или сигнализационными связями, например: изменение направления вызова, повторный вызов, замкнутая группа пользователей; востребование абонентом информации о собственном абонентском окончании, например о не зависящих от соединения дополнительных услугах, которые к настоящему времени уже затребованы. зации на транзитных КС, участвующих в соединении, т. е. сквозная сигнализация между исходящей коммутационной станцией ISDN и КС назначения (см. разд. 6.3). Кроме того, в рамках системы сигнализации МККТТ № 7 [6.15, 6.16] вместо выделенных в настоящее время процедур сигнализации для передачи речи (см. часть пользователя телефонной связи ТИР [6.17—6.21]) и для передачи текста и данных (см. часть пользователя передачи данных DUP 176
[6.22]) нужно создать один универсальный, интегрированный по видам служб протокол сигнализации (см. часть пользователя ISDN —ISDN User Part (ISUP) в разд. 6.3 [6.23—6.27]). Исходным пунктом ISDN является основная система с коммутацией каналов на базе цифровой телефонной сети, характеризующаяся следующими основными функциями (см. рис. 6.2 и 6.3): проключение цифровых соединений информационных каналов пользователей (управление коммутацией); раскрытие функций сигнализации (управление обслуживанием вызова). При переходе от цифровой телефонной сети ISDN цифровые соединения информационных (основных) каналов пользователей телефонной сети с пропускной способностью 64 кбит/с, образуемые путем коммутации каналов и предусмотренные первоначально для передачи речи с ИКМ-кодированием, станут универсальными прозрачными сквозными соединениями от одного пользователя до другого с пропускной способностью 64 кбит/с. В свою очередь, эти соединения также станут основой для реализации целого ряда служб передачи данных и текста (ср. неограниченная цифровая информация в табл. 6.1). Наряду с этим, в некоторых странах при создании ISDN как промежуточное решение рассматривается возможность осуществления соединений ISDN в некоторых случаях через аналоговые или через цифровые участки сети, которые работают с АДИКМ сигналами со скоростью 32 кбит/с, поскольку требуемый вид связи допускает сопутствующую этому манипуляцию битами (см. разд. 7.2.1). В соответствии с табл. 6.1 это относится к речи и данным в полосе речи (акустические сигналы в спектре частот до 3,1 кГц), а также к сигналам модема. Речевая и неречевая службы, реализуемые на основе коммутации каналов, могут полностью интегрироваться в ISDN практически без изменений в технике коммутации, поскольку способ коммутации для этих служб согласован с цифровой телефонной сетью. Оба нуждаются в одном и том же: основных функциях ISDN, относящихся к сигнализации (управление обслуживанием вызова), управлению трафиком и др. (см. табл. 6.2), которые используются на всех абонентских и транзитных КС ISDN. В этом случае используется один общий протокол сигнализации на стороне пользователя (см. разд. 4.3) и на межстанционной стороне (см. разд. 6.3), причем не только для телефонной службы ISDN, но и для служб передачи данных и текста с коммутацией каналов: принцип однофазного поиска (см. разд. 4.4.1, 4.4.2). Описанный принцип полной интеграции пригоден и для перестроения коммутационного оборудования узкополосной ISDN со скоростью передачи 64 кбит/с на следующем этапе ввода для использования в широкополосной ■ ISDN (broad band -— ВВ) — рис. 6.2 и 6.3. Сюда относятся прежде всего следующие части КС ISDN (см. разд. 6.2 [6.29]): 177
Абонентская КС ISDN Абонентская КС ISDN S/T ■ ■ 1 S/T 1 1 Vtb NT ^BNT; W/A Cu LWL Около 150 Мбит/с ' 1 1 Is 1 r» | Is 1 1 SN B, HO, HI | 1 С 1 * y.Wl. (НЗ) Л Междугородное соединение ISDN со скоростью 64 кбит/с* Сигнализация по общему каналу (Система сигнализации МККТТ №7) Междугородное соединение в ВВ ISDN SN т 1 С 1 * ■ Дополнение узкополосной ISDN для реализации широкополосной связи (ВВ) I I Базовая система ISDN с коммутацией каналов Рис. 6.3. Коммутация каналов в ISDN: ISDN со скоростью передачи 64 кбит/с; NT — блок сетевого окончания; BNT - широкополосная ISDN (ВВ); сигнализация/управление, блок сетевого окончания для широкополосной ISDN; Cu — двухпроводная линия связи (медные жилы); ВОЛС — волоконно-оптическая линия связи; s — информация сигнализации; SN соответственно BSN — система коммутации обычной ISDN и соответственно широкополосной ISDN (управление установлением соединения); С — сигнализация/управление (управление обслуживанием вызова); ВВ-каиалы: Н2 примерно 30 Мбит/с и Н4 примерно 140 Мбит/с. 1 Для распределения телевизионных программ в направлении к абоненту со скоростью передачи до 600 Мбит/с
абонентское окончание для оптического кабеля вместо абонентского окончания для двухпроводной абонентской линии; коммутационное поле, которое должно дополняться соответствующими мощными устройствами проключения (около 30 Мбит/с и 140 Мбит/с). Полная интеграция коммутации пакетов в ISDN в принципе возможна, однако из-за существенного влияния, которое она оказывает на уже действующие устройства коммутации пакетов и КС ISDN, ее внедрение предполагается на более позднем этапе (см. ниже). При соединении с ISDN оконечного устройства с обычным стыком Х.25 (рис. 6.4, а) остающаяся часть. ISDN, т. е. основная система, ограничивается функциями прозрачного переносчика информации от абонентской КС ISDN по телефонному соединению со скоростью передачи 64 кбит/с к специальному устройству коммутации пакетов, которое может быть размещено либо внутри ISDN (см. интегрированное решение в разд. 4.4.1), либо вне ISDN (см. решение с сетевым переходом в разд. 4.4.1). В этом случае сигнализация пользователя ISDN и межстанционная сигнализация (см. разд. 4.3, 6.3) служат только для создания соединения для переноса информации, так что расширеннные, специфические для этих служб передачи протоколы должны выполняться «внутриканально», т. е. в информационном канале пользователя: принцип двухфазного поиска с раздельным управлением обслуживанием вызова для коммутации каналов и для коммутации пакетов (см. разд. 4.4.1, 4.4.4). Главными особенностями нового метода коммутации пакетов в ISDN (рис. 6.4, б), который не базируется на Рек. МККТТ Х.25/Х.75, являются коллективное управление обслуживанием вызова и единый протокол сигнализации для коммутации каналов и коммутации пакетов на принципах однофазного поиска и внеканальной сигнализации, а также введение расширенного соответствующим образом протокола работы по D-каналу по Рек. МККТТ 1.451 (см. разд. 4.3.5) вместо Х.25 и соответственно межстанционной сигнализации ISDN — IS UP (см. разд. 6.3) вместо сигнализации по Рек. МККТТ ХХ.75. Преимуществами этого подхода для дальнейшей интеграции коммутации пакетов в ISDN, являются: единообразие процессов раскрытия дополнительных услуг и функций эксплуатации и технического обслуживания при коммутации каналов и при коммутации пакетов; возможность одновременного использования служб передачи с коммутацией пакетов и коммутацией каналов в процессе обслуживания одного вызова (работа с несколькими видами обслуживания). В отличие от коммутации пакетов по протоколу Х.25 спектр применений нового метода коммутации пакетов, наряду с передачей данных в ISDN со скоростью 64 кбит/с, включает также речь, представленную в пакетном виде и высокоскоростную передачу данных. Практическое внедрение нового метода коммутации паке- 179
TE2 ТА Абонентская КС ISDN Х.2Б - I I Данные I * Х.2Б Х.25- Сигн. CS Управление соединением uQJ .931 W/////A Управление^ ISIJI* ^обслужйва/у""" "*" л'ием вызова' /////////Л Устройство коммутации пакетов1 или КС PSPDN2 Х.2Б- Данные PS Управление соединением Х.25/Х.75) т Х.25 - Данные PS^^ чУправлениеХ обслуживаК' чнием вызовач ^(X.25/X.75R Устройство коммутации пакетов или КС PSPDN Х.75- Данные Х.7Б- Сигн. PS Упревление соединением PS Управление обслуживанием вызова ТЕ1 PS — Данные о— Сигн. CS + PS BS D 1 | 1 1Я б) Абонентская КС ISDN .931^ PS Управление соединением Трансляция кадров 1 L~ CS Управление соединением к , Rcs + psg» ^Управление"? ** обслуживай хнием вызовам ~] 1 1 1 J — Трансляция кадров ISUP (0.761 -766)3 КС ISDN » PS Управление соединением Трансляция кадров 1 *-- CS Управление соединением « , 1 Г^ CS + PS Управление обслуживанием вызова -I .J
Рис. 6.4. Этапы интеграции при коммутации пакетов по Х.25 (а) и новом методе коммутации пакетов в ISDN (б): информационные каналы пользователя со скоростью 64 кбит/с; PS-данные; сигнализация (сигн.)/управление. CS — коммутация каналов; PS— коммутация пакетов; TEI—оконечное устройство ISDN с ISDN стыком; ТЕ2 — оконечное устройство с обычным стыком; ТА — согласующее устройство; ISUP — часть пользователя ISDN (см. разд. 6.3), PSPDN — сеть данных общего пользования с коммутацией пакетов 1 См. интегрированное решение в разд. 4.4.1. 2 См. решение с сетевым переходом в разд. 4.4.1. 3 Расширенная по сравнению со случаем (о) абонентская (Q.93I) и межстанционная сигнализация (ISUP) тов ожидается только на втором этапе создания ISDN, поскольку в МККТТ сначала должна быть проведена необходимая работа по стандартизации, а подробные рекомендации в качестве основы для реализации ISDN предполагается опубликовать в 1992 г. Для функций более высоких уровней (возможности высокого уровня) или для особо сложных функций на уровнях 1—3 (возможности низкого уровня) в ISDN должны предусматриваться также специальные устройства. К ним относятся, например, устройства обработки и хранения; сервисные модули служб, связанных с хранением информации (видеотекс, электронная почта) и устройства сетевого перехода к выделенным сетям передачи данных. По экономическим соображениям эти устройства реализуются не на каждой КС ISDN, обычно они сосредоточиваются и размещаются только на определенной КС ISDN более высокого сетевого уровня. Другие дополнительные устройства ISDN (преимущественно в Северной Америке) являются устройствами для создания полупостоянных соединений и внутрисетевых банков данных. Путем доступа абонентской КС через сеть общих каналов сигнализации к внутри- сетевому банку данных (см. разд. 6.3.7) можно организовать еще более гибкое управление обслуживанием вызова и раскрытие возможностей предоставляемых услуг. Особым случаем применения этого является управление обслуживанием вызова, специализированное для конкретного абонента, например реализация частной сети в виде виртуальной подсети в рамках ISDN общего пользования или быстрое экспериментальное введение новых дополнительных услуг без изменения программного обеспечения на абонентских КС. 6.2. НОВЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНИКЕ КОММУТАЦИИ ПРИ ИНТЕГРАЦИИ СЛУЖБ В ISDN Новые требования, предъявляемые к технике коммутации в связи с внедрением ISDN, определяются в основном интеграцией служб. Для их выполнения нужно, развивая функциональные концепции техники коммутации цифровой телефонной сети, ввести новые, специфические для ISDN функции. Это влечет за собой 181
соответствующие изменения в аппаратуре и программном обеспечении. На рис. 6.5 приведена функциональная схема абонентской КС ISDN и некоторые функциональные блоки цифровой телефонной станции: абонентское окончание, коммутационное поле; межстанционное окончание, сигнализация пользователя, межстанционная сигнализация, центральное управление, техническое обслуживание и эксплуатация, генераторное оборудование и оборудование синхронизации сети. Аппаратура и программное обеспечение блоков, выполняющих специфические для ISDN функции, выделены штриховкой. 6.2.1. Абонентское окончание Функциональный блок абонентского окончания выполняет все функции стыка •'на уровне 1 прежде всего для цифровых абонентских линий ISDN. В их число попадают фунйции по обеспечению совместной работы с устройствами передачи (см. разд. 7.4.3), а также с уже представленными в разд. 4.2 и табл. 4.3 структурами стыков для основного абонентского окончания (B + B + Die) и окончания с первичной скоростью цифрового потока (прежде всего 30 B-fD64). Исходя из Рек. МККТТ Q.512 [6.30], на рис. 6.6 приведен набор цифровых стыков абонентской КС ISDN как со стороны пользователя, так и с межстанционной стороны (ер. разд. 6.2.2). Учрежденческая коммутационная станция в зависимости от емкости может получить доступ к ISDN либо через основное абонентское окончание (стык U на рис. 6.6), либо через окончание с первичной скоростью цифрового потока (стык V3). Стыки VI —V4 разграничивают функции передачи, относящиеся к абонентскому окончанию ISDN, и функции коммутации. Физическое линейное окончание LT (line termination) выполняет функции передачи, в то время как коммутационное (станционное) окончание ЕТ (exchange termination) логически завершает функции абонентского доступа. Стык V является функциональной границей между LT и ЕТ. Однако это не означает, что он обязательно должен существовать как физический стык, поскольку при интегрированной реализации LT и ЕТ можно получить более эффективное в экономическом отношении решение. Это соответствует основному окончанию ISDN, для которого уже установлены порядок передачи и структура кадра в части абонентского окончания, правда, не на международном, а лишь на национальном уровне (ср. разд. 7.4.3 [6.3.1]). В случае основного абонентского окончания функции передачи LT и соответствуют функциям передачи сетевого окончания NT1 (ср. разд. 4.1). Функции, относящиеся к обслуживанию абонентских окончаний, могут быть также приданы внестанционным коммутационным устройствам, вынесенным с территории КС, но связанным с нею 182
системами передачи с первичной скоростью с временным разделением каналов (ВРК). К этим устройствам относятся цифровые концентраторы (стык V2 на рис. 6.6) и цифровые мультиплексоры (стык V4, разд. 7.4.3). Возможности подключения к станции через вынесенные устройства имеют значение для районов с низкой плотностью абонентов, и особенно в период ввода ISDN, когда еще не все оконечные станции переоборудованы для реализации ISDN (ср. разд. 3.8). Стыки V2 — V4 строятся с использованием тех же методов передачи цифровых сигналов (ср. разд. 7), что и на межстанционных связях. Электрические характеристики этих стыков, т. е. скорость цифрового потока, форма импульса и т. д., регламентированы в Рек. МККТТ G.703. Функциональные свойства стыков V2 — V4, и в частности структура цикла, регламентированы в Рек. МККТТ G.704. Дополнительные положения, касающиеся соединений для передачи цифровых сигналов, которые доводятся до цифровой коммутационной станции, содержатся в Рек. МККТТ G.705. Кроме цифровых стыков, показанных на рис. 6.6, на абонентской КС ISDN должны быть также предусмотрены возможности подключения аналоговых абонентских линий существующих телефонных сетей (ср. разд. 2.3.4), поскольку при замене КС аналоговых телефонных сетей цифровыми КС ISDN они должны будут взять на себя обслуживание остающихся аналоговых абонентских окончаний (рис. 6.5, окончание а/Ь). Примерами функций, относящихся к аналоговым абонентским окончаниям, являются: выведение или добавление информации абонентской сигнализации, преобразование аналоговых и цифровых речевых сигналов, переход от двух- к четы- рехпроводному тракту и наоборот. Функциональные блоки для цифровых, т. е. абонентских окончаний ISDN, и для аналоговых абонентских окончаний телефонной связи так же, как и соответствующие функциональные блоки линейных окончаний на межстанционной стороне (см. разд. 6.2.2), соединяются с устройством проключения соединений (коммутационным полем КС на основе ВРК, см. рис. 6.5). Задача коммутационного поля (ср. разд. 6.2.3) состоит в проключении основных каналов со скоростью передачи 64 кбит/с (В-каналов). Для этого в коммутационном поле по мере необходимости временной интервал входящей внутренней системы мультиплексирования с ВРК, соответствующий входящему основному каналу, «проключается» с «настроенным на прием» временным интервалом исходящей системы мультиплексирования с ВРК. Необходимо, чтобы функциональные блоки абонентских и межстанционных окончаний обеспечивали сопряжение различных абонентских и соединительных линий комбинированной цифро-аналоговой абонентской КС с внутренними цифровыми соединительными трактами. Кроме цифровых сигналов речи, основные каналы (В-каналы) могут также передавать со скоростью 64 кбит/с неречевую инфор- 183
Абонентская КС ISDN Внутриканальная сигнализация по индивидуальным каналам (аналоговая) Коммутируемая телефонная сеть общего пользования Специальные средства | для раализации дополнительных функций ISDN Без специфических для ISDN функций Со специфическими для ISDN аппаратными средствами Со специфическими для ISDN программными средствами Со специфическими для ISDN программными и аппаратными средствами Коммутируемая сеть общего пользования для передачи данных и текста -Информационный канал пользователя (В) з». Канал сигнализации (D и соответственно ОКО
Рис. 6.5. Функциональная структура и коммуникационные связи абонентской коммутационной станции ISDN: ОКС — общий канал сигнализации; TUP — части пользователей телефонной сети и ISDN (система сигнализации МККТТ № 7); ПКС — преобразователь кодовых сигналов; SM — модуль службы (для служб более высокого класса); IWU — устройство сетевого взаимодействия: преобразование сигнализации ISDN—UP/X.71; AU — устройство сетевого доступа к сети с коммутацией пакетов; РН — устройство коммутации (обработки) пакетов в ISDN, включая сетевой переход к пакетной сети; КС — с (Т) до © — коммуникационные связи через коммутационное поле (см. разд. 6.2.3); v, d, p, s, t — виды информации: v — речевая, d — данные, р — пакеты данных (по D-каиалу), s — сигнализации, t — телеметрическая мацию d на основе коммутации каналов (CS) или пакетов (PS). Канал Di6 (скорость передачи 16 кбит/с) основного окончания, наряду с обменом информацией сигнализации s между абонентом ISDN и КС ISDN, позволяет осуществить транспортировку телеметрической информации t и данных в виде пакетов р. Виды информации s, t, p должны быть разделены на коммутационной станции (см. рис. 6.5). В то время как информация сигнализации для функционального блока определяется абонентской сигнализацией (ср. разд. 6.2.4), р-информация — на основе адресного мультиплексирования данных других абонентских окончаний ISDN, коммутируемых в виде пакетов, передается для последующей обработки в централизованное устройство коммутации пакетов РН через полупостоянное соединение информационных каналов пользователя (основных каналов), резервируемое специально для этих целей. 6.2.2. Межстанционное окончание Функциональный блок межстанционного окончания (рис. 6.5) выполняет все функции, относящиеся к линейному окончанию первичной и вторичной цифровых систем передачи (стыки А и В на рис. 6.6). Электрические и функциональные характеристики цифровых межстанционных стыков А и В определены в Рек. МККТТ Q.512 [6.30] для абонентской и в Рек. МККТТ Q.502 [6.32] для транзитной коммутационных станций, причем ссылки даны на Рек. G.703, G.704 и G.705 (ср. гл. 7). В течение длительного переходного периода аналоговые системы передачи еще будут вводиться на межстанционных соединительных линиях телефонной сети. Поэтому с целью обеспечения совместной работы телефонной сети и ISDN на коммутационной станции ISDN необходимо обеспечить возможность подключения аналоговых систем передачи (рис. 6.5). Для окончания такого типа в устройстве окончания должно выполняться цифро-аналоговое преобразование. Как и соответствующее устройство абонентского окончания, устройство межстанционного окончания соединяется с коммутационным полем на основе разделения времени, в котором осуществляется проключение соединений отдельных основных каналов 185
Абонентское окончание Основное окончание -//■— NT1 Линейное окончание учрежденческой станции W/— ISDN Линейное окончание учрежденческой станции ISDN Р LT V3 . ВА 12 ВА Цифровой мультиплексор LT G.703 G.704 G.705 V4 -+- G.703 G.704 G.705 Абонентская КС ISDN VI" —I— LT ET -*i— ЕТ ЕТ ЕТ ЕТ Межстанционное окончание G.703 G.704 G.705 G.703 G.704 G.70S LT 2,048 Мбит/с LT 8,44В Мбит/с Рис. 6.6. Цифровые стыки абоиеитской коммутационной станции ISDN: LT — линейное окончание; ВА — основное окончание; ЕТ — станционное окончание. 1 Стык, не стандартизированный МККТТ, специфический для системы. 2 Стык, ие стаидартизироваииый МККТТ: используется в сети Почтового ведомства ФРГ как виутригосударственный стандар' 3 LT отдельно не показано
со скоростью передачи 64 кбит/с. Общие каналы сигнализации со скоростью передачи 64 кбит/с, используемые для передачи информации межстанционной сигнализации в рамках системы сигнализации МККТТ № 7, таким же способом подключаются к коммутационному полю. Через жестко проключенные соединительные пути коммутационного поля (полупостоянное проключение) ОКС подводится к функциональным устройствам межстанцнонной сигнализации. 6.2.3. Коммутационное поле В цифровой телефонной сети [6.33] при интеграции коммутации и передачи отдельные каналы со скоростью передачи 64 кбит/с, организованные на основе временного разделения, коммутируются непосредственно в рамках системы передачи с ВРК, непосредственно подключенной к устройствам коммутации, т. е. без предварительного расщепления потока уплотненных во времени байтов на отдельные каналы со скоростью 64 кбит/с. При передаче ИКМ речевых сигналов каждый канальный байт соответствует одному кодовому слову ИКМ (ср. разд. 7.2.1). Таким образом, при использовании цифровых методов коммутации с ВРК функция коммутации состоит в установлении соединения временных каналов (ср. разд. 7.2.3 рис. 7.3) через коммутационное поле от входящего тракта с ВРК к исходящему тракту с ВРК (рис. 6.7). При этом можно выделить два принципиально разных способа установления соединения: ступени временной коммутации устанавливают соединение с временным разделением каналов, т. е. в соответствии с задачей коммутации они изменяют временную позицию канального интервала при переходе от входящей стороны к исходящей. (Изменение временной позиции ВК на рис. 6.7: информационный байт, принятый в канальном интервале 10 входящего тракта Еп, передается в канальном интервале 11 соответствующего тракта с ВРК А„); ступени пространственной коммутации, напротив, в соответствии с задачами коммутации устанавливают соединение канальных интервалов при сохранении их временных позиций при переходе от одного входящего тракта с ВРК к другому тракту с ВРК. (Изменение положения в пространстве ПК на рис. 6.7: байт 10 входящего тракта Е| без изменения своего временного положения переходит в исходящий тракт А„.) В общем случае процесс коммутации требует изменения и временной и пространственной позиции байта, для передачи которого устанавливается соединение. Поэтому на практике ступени временной и пространственной коммутации комбинируют, например, в виде структуры коммутационного поля «время-пространство-время» [6.36, 6.37]. 187
Входящий цифровой тракт с ВРК Скорость передачи — 2,048 Мбит/с h« •** f Длительность цикла 12Б мкс) I 0131 , i :i\k 16 10 о 31 16 Временнбй канал ♦ 10 0 [31 16 11 10 31 16 11 10 -Время I I I I I 0131 Ю5С i i . i • i • 0131 Коммутационная станция IDN ПК + ВК Ж вк i i i i i 0131 Исходящий цифровой тракт с ВРК 16 I 0131 16 ■ Врамя о[31 Ж" А, 31 16 11 10 0J31 16 11 10 0131 Рис. 6.7. Пространственное и временное распределение основных каналов со скоростью передачи 64 кбит/с при использовании метода коммутации с временным разделением: IDN — интегральная цифровая сеть (Integrated digital network): передача и коммутация иа базе временного разделения цифровых каналов; Е|, .... Е„ — цифровые тракты с ВРК — входящее направление; А,, .... А„ — цифровые тракты с ВРК—исходящее направление; ВК—изменение временной позиции канала (временная коммутация); ПК—изменение пространственной координаты канала (пространственная коммутация); ПК+ВК—комбинированное изменение пространственной координаты и временной позиции (пространственно-временная коммутация); ЦС (R) — кодовое слово цикловой синхронизации (точка отсчета каналов): канал 0; М — кодовое слово аварийной сигнализации (сообщение об аварии) —канал 0; S — межстанционная сигнализация — канал 16
В зависимости от вида информации (ср. разд. 6.2.1 и 6.2.2), которая передается по каналу со скоростью передачи 64 кбит/с, проходящему через коммутационное поле, в соответствии с Рек. МККТТ G.513 [6.38] на коммутационной станции ISDN можно установить следующие коммутируемые соединения: 1. Основной канал (В) —основной канал (В). 2. Основной канал (В) —межстанционный канал (В). 3. Общий канал сигнализации (ОКС) — функциональный блок межстанционной сигнализации. 4. Вспомогательный канал (Di6) — полупостоянный подводящий канал (В) к устройству коммутации пакетов РН в ISDN (см. интегрированное решение в разд. 4.4.4). 5. Вспомогательный канал (Di6 или С>64) — функциональный блок для абонентской сигнализации. Кроме того, для каналов с более высокой, чем 64 кбит/с, скоростью передачи также имеется возможность устанавливать соединения через коммутационное поле со скоростью передачи 64 кбит/с путем включения в одно соединение нескольких каналов со скоростью передачи 64 кбит/с; например, для НО-канала с общей скоростью цифрового потока 384 кбит/с необходимо пять основных каналов со скоростью передачи 64 кбит/с (ср. разд. 4.2). Следовательно, НО-канал занимает пять временных интервалов с пропускной способностью 64 кбит/с на каждый цикл передачи 2,048 Мбит/с, причем для всех этих интервалов должно быть установлено соединение с одним и тем же адресом назначения. В этом случае в коммутационном поле требуется принять специальные меры предосторожности с тем, чтобы сохранилась исходная последовательность байтов (кратность цифровой последовательности — [6.39]). 6.2.4. Абонентская сигнализация Функциональный блок абонентской сигнализации (в зависимости от вида абонентского окончания) обрабатывает или абонентскую сигнализацию ISDN (ср. разд. 4.3 и табл. 6.3), или сигнализацию для аналоговых телефонных окончаний (а/Ь). Наряду с приемом и передачей информации сигнализации, относящейся к установлению соединения и не зависящей от него (табл. 6.2), к этим функциям относится преобразование внешних изменений (событий) в процессе сигнализации, специфических для определенного типа линейных окончаний, во внутренние сообщения, предназначаемые для центрального устройства управления, и наоборот (рис. 6.5). Центральное устройство управления берет на себя задачи, связанные с управлением процессом установления соединения, между входящей и исходящей сторонами (ср. разд. 6.2.5). Примерно так происходит поиск соединительного пути через коммутационное поле между абонентским и межстанционным окончаниями путем рас- 189
а/Ь Н— Абонентская КС системы EWSD (вариант ISDN) 8 Мбит/с DLU а/Ь -г— а/Ь ■+■ Основное окончание —f в + в + d,6: -+- B + B + Dis SLMA SLMD -П. 2 Мбит/с( +- (2PDC..' 1 OKOtl 2 Мбит/с LTGB Окончание с первичной скоростью- _, 1 .- 30В + DM I Рабочее место Магнитные лиски Магнитная лента Транзитная КС системы EWSD (вариант ISDN) LTGA LTGC LTGC СР CCNC SN
Рис. 6.8. Структура системы и коммуникационные связи абонентской коммутационной станции ISDN: SP и STP—конечный пункт и пункт передачи сигнализации (см. разд. 6.3.1); SCCP — управляющая часть для транзакций сквозной сигнализации пользователей (см. разд. 6.3.4); DLU — цифровой линейный концентратор; SLMA и SLMD — модули аналоговых и цифровых абонентских окончаний; LTG — группа линейных окончаний; GS и GP — групповые коммутатор и процессор; SN — коммутационное поле; SGC — управление групповым коммутатором; TSI н TSO — входной и выходной каскады временной коммутации; SS — каскад пространственной коммутации; СР — координационный процессор; SSP — коммутационный процессор фирмы Simens; MB — распределитель сообщений (буфер); CCG — центральный задающий генератор; CCNC — управление сетью ОКС: уровни 3 и 4 МТР-функ- ций; CCNP — процессор сети ОКС; ПКС — преобразователь ИКМ-сигналов; ОКС — общий каиал сигнализации; ISUP — часть пользователя ISDN: ISDN межстанционная сигнализация ISDN в рамках системы сигнализации MKKTT № 7 (см. разд. 6.3); TUP — часть пользователя телефоииой связи (межстанционная сигнализация телефонных сетей в рамках системы сигнализации MKKTT № 7); IWU — сетевой переход к сетям передачи данных (см. разд. 4.4.1); РН — устройство коммутации пакетов в ISDN (см. разд. 4.4.1); CSPDN, PSPDN — соответственно сети данных общего пользования с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов. Z^rr: основной каиал со скоростью передачи 64 кбит/с (коммутируемый); каиал управления со скоростью передачи 64 кбит/с (полупостояииое соединение); ОКС со скоростью передачи 64 кбит/с (полупостояииое соединение); путь прохождения сообщения системы сигнализации № 7 через процессор CCNC. 1 Окончание цифрового мультиплексора (ср. рис. 6.6) не показано. 3 ISUP для сигнализации от звеиа к звену (см. разд. 6.3.3). 3 ISUP — для сквозной сигнализации от конца к концу (см. разд. 6.3.3) и управляющей части сигнализационного соединения (см. разд. 6.3.4) шифровки информации набора номера и его включения; кроме того, это устройство обеспечивает передачу информации набора номера в функциональный блок межстанционной сигнализации (ср. разд. 6.2.6). Как уже было в разд. 6.2.1, абонентское окончание может быть организовано через вынесенный концентратор, который через тракт с ВРК с первичной скоростью цифрового потока связан с абонентской КС (см. рис. 6.6). Такая структура системы позволяет, например, в коммутационной системе EWSD (рис. 6.8) и в др., обеспечить центральное управление выполнением протокола D-ка- нала в случае основного окончания ISDN: физические и логические функции уровня 1, а также полностью процедура уровня 2 (HDLC LAPD; см. [4.28]) выполняются для восьми абонентских окончаний ISDN в модуле цифровых абонентских окончаний SLMD (subscriber line module digital) цифрового линейного концентратора DLU, в то же время управление уровня 3 протокола D-канала осуществляется в групповом устройстве линейных окончаний LTG периферийной части системы. 6.2.5. Центральное управление Функции коммутации абонентской КС ISDN можно разбить примерно на следующие группы (см. табл. 6.3): 1. Сигнализация. 191
Таблица 6.3. Функции коммутации на абонентской КС ISDN 1. Сигнализация Передача/прием сообщений сигнализации соответствующего протокола D-канала (сторона пользователя) и соответственно части пользователя ISDN (станционная сторона). Преобразование внешних событий процесса сигнализации во внутренние сообщения коммутационной станции КС для обеспечения центрального управления и обратно 2. Управление линейным окончанием (специфичное для каждого типа окончания) Основной ход процессов построения и разрушения соединения. Управление характеристиками служб ISDN, связанных с соединением (например, изменение службы, удержание, разметка, запрос, ...). Управление В-каналом. Развертывание транзакций сигнализации. Преобразование функциональной сигнализации в стимулирующую сигнализацию для простых оконечных устройств. Подача самим абонентом заявки на установление, снятие и соответственно акти- визацию/дезактивйзацию служб ISDN, которые не зависят от соединения. Предварительная обработка информации набора номера. Проверка права доступа к службам ISDN. Включение данных по оплате и по нагрузке. Защита от перегрузки. Временные функции 3. Коммутация (независимая от типа линейного окончания) Анализ информации набора номера. Выбор направления и регистрация разговорной с учетом зональных тарифов. Маршрутизация. Поиск соединительных путей в коммутационном поле от входящего линейного окончания коммутационной станции к исходящему. Установление соединения и соответственно разъединение соединительного пути в коммутационном поле в процессе построения и разрушения соединения В-каналов с помощью команд управления коммутационным полем. Определение платы за услуги 4. Совместная работа со средствами технической эксплуатации (например, учет стоимости, измерение нагрузки) и технического обслуживания (например, обработка ошибок, восстановление рабочего состояния) 2. Управление линейным окончанием (специфичное для каждого типа окончания). 3. Коммутация линейных окончаний (независимая от типа окончания). 4. Совместная работа с функциональным блоком эксплуатации и техобслуживания. Устройство центрального управления выполняет в совокупности функции трех групп (2—4), причем на практике они могут быть реализованы не централизованно, а распределение Так строятся современные системы коммутации (см. рис. 6.8) — с целью разгрузки центрального (координационного) процессора (СР) применяется модульная децентрализованная структура управления, которая характеризуется еще более высокой степенью пред- 192
варительной обработки управляющей информации в периферийных микропроцессорах, в частности в групповом процессоре (GP) группы линейных окончаний (LTG). Характерное для определенного типа линейного окончания управление (2), относящееся к абонентскому окончанию или к станционному окончанию, осуществляется автономно от соответствующего группового процессора (GP), в то время как управление коммутацией (3) линейных окончаний различных групп линейных окончаний осуществляется в координационном процессоре. Для этой цели периферийные группы линейных окончаний, которые через внутрисистемный стык с ВРК и скоростью передачи 8,192 Мбит/с (124 канала по 64 кбит/с каждый) подключаются к центральному коммутационному полю (SN), работающему с такой же скоростью передачи, могут через отдельные каналы коммутационного поля со скоростью передачи 64 кбит/с не только вести обмен полезной информацией между собой, но и обмениваться управляющей информацией с координационным процессором. Соединения каналов управления со скоростью передачи 64 кбит/с устанавливаются через коммутационное поле в виде полупостоянных соединений, причем устройство распределения сообщений (MB) выполняет последовательно-параллельное преобразование между последовательным стыком коммутационного поля со скоростью передачи 8,192 Мбит/с и параллельным стыком координационного процессора. Установление же соединений полезных (основных) каналов, работающих на скорости 64 кбит/с и коммутируемых через центральное коммутационное поле, осуществляется по командам управления, поступающим из координационного процессора в устройство управления коммутационным полем (SGC). 6.2.6. Межстанционная сигнализация Функциональный блок межстанционной сигнализации обрабатывает в первую очередь систему сигнализации по общему каналу (систему передачи сигналов) МККТТ № 7 (ср. ОКС на рис. 6.2, 6.5 и 6.8), которая используется для организации совместной работы коммутационных станций как цифровых телефонных сетей (Часть пользователя телефонной связи (TUP) [6.17—6.21]), так и ISDN. Для межстанционной сигнализации в ISDN без изменения может получить дальнейшее применение часть системы сигнализации № 7, касающаяся передачи сообщений МТР (Message Transfer Part [6.40—6.47]). Чтобы учесть особые требования межстанционной сигнализации ISDN, для ISDN вновь была определена собственная прикладная часть, так называемая ISDN User Part (ISUP, [6.23—6.27]), которая является независимой от TUP (разд. 6.3). 7 Зак. 1177 193
Кроме того, с учетом возможностей перехода от ISDN к аналоговым участкам существующей телефонной сети на коммутационной станции ISDN должна быть обеспечена реализация соответствующего способа поканальной сигнализации, например, импульсными сигналами (ПКС [6.53]). 6.2.7. Техническая эксплуатация и обслуживание Функции технической эксплуатации и обслуживания (Operations & Maintenance,— О&М) в соответствии с Рек. МККТТ Q.516 [6.48] для цифровых абонентских КС и Рек. МККТТ Q.506 [6.49] для транзитных КС охватывают следующие функциональные задачи: обслуживание и административное управление в связи с модификацией или расширением системных данных, например данных о коммутационных станциях, о сети, о пучках, об абонентских окончаниях; введение в эксплуатацию и расширение устройств коммутационной станции и сервисных возможностей; текущую эксплуатацию и техническое обслуживание с целью поддержания работоспособности и обеспечения высокого качества функционирования коммутационной техники. Для выполнения этих функций необходимо иметь соответствующие стыки, которые обеспечат общение человека с машиной на рекомендованном МККТТ языке MML (Man — Machine Language). Эти стыки будут размещаться между коммутационной станцией, с одной стороны, и/или локальными рабочими местами обслуживающего персонала и соответственно вынесенными центрами технической эксплуатации и обслуживания (network management centres) — с другой. Функции диагностики и контроля для цифровых абонентских окончаний, например локализация повреждений с помощью испытательных шлейфов (см. разд. 4.1.2), в настоящее время не обсуждаются в МККТТ. Для области межстанционной связи Рек. МККТТ Q.795 [6.51) устанавливает протоколы и процедуры, предусмотренные в рамках системы сигнализации МККТТ № 7 для проверки КС и сети ОКС. 6.2.8. Генерация тактовых сигналов и синхронизация сети В синхронных цифровых сетях тактовые интервалы между сигналами первичных (2,048 Мбит/с) и соответственно вторичных (8,448 Мбит/с) систем передачи, исходящее из отдельных коммутационных станций, должны быть очень точно согласованы для исключения искажений полезной информации (см. разд. 7.6). Функциональный блок генерации тактовых последовательностей и синхронизации сети (ср. рис. 6.5) предназначен для согласования тактовых последовательностей, поступающих от центрального так- 194
тового генератора в коммутационное устройство, с контрольной частотой, поступающей извне, например.от эталонного генератора, размещенного централизованно в сети. Кроме того, он распределяет полученную информацию по отдельным блокам КС так, чтобы при прохождении сигналов через КС был выдержан синхронизм временного интервала, определяемого скоростью передачи 64 кбит/с. 6.2.9. Сетевые переходы и доступ к специальным устройствам Как уже было сказано в разд. 6.1, исходя из экономических соображений, сетевые переходы (IWU) к сети передачи данных с коммутацией каналов, а также дополнительные устройства в основной системе ISDN с коммутацией каналов для речевых служб (модуль службы SM) и коммутации пакетов централизованы, т. е. приданы только определенной коммутационной станции более высокого сетевого уровня ISDN (см. рис. 6.5 и 6.8). При обычной коммутации пакетов коммутация оконечных устройств со стыком Х.25, подключенных к ISDN, может выполняться либо в центральном устройстве коммутации пакетов РН в рамках ISDN (рис. 6.5; ср. интегрированное решение в разд. 4.4.4), либо может быть реализована через прозрачный сетевой переход AU (устройство доступа) к существующей сети передачи данных (рис. 6.5; ср. решение с сетевым переходом в разд. 4.4.4). Для обеспечения гибкости все эти дополнительные устройства ISDN подключаются к КС ISDN через стандартные стыки и на основе стандартных протоколов: тракт передачи со скоростью 2,048 Мбит/с при использовании специализированной для ISDN прикладной части межстанционной сигнализации — ISUP в рамках системы сигнализации МККТТ № 7 (ср. разд. 6.3). В противоположность централизованному переходу к специальным сетям передачи данных совместная работа ISDN с обычными телефонными сетями происходит децентрализованным способом; с точки зрения реализации это означает, что в каждой КС ISDN должны быть аналоговые и цифровые переходные межстанционные устройства, а также должны выполняться соответствующие процедуры межстанционной сигнализации. 6.3. МЕЖСТАНЦИОННАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ В ISDN 6.3.1. Основные характеристики межстанционной сигнализации в соответствии с системой сигнализации МККТТ № 7 Для построения и разрушения соединений полезных каналов со скоростью передачи 64 кбит/с и управления процессом предоставления служб ISDN и дополнительных услуг участвующие в 7* • 195
-ff Коммутационное поле Информационные каналы пользователей — 64 кбит/с Сеть информа- — ционных каналов I (телефонная — сеть — 64 кбит/с) Сеть сигнализации (сеть ОКС) Коммутационная станция а) Гг U Устройство сигнализации Коммутационная станция 4 Части пользователей (UP) Сеть сигнализации „ управление сообщениями управление сетью Тракт сигнализации, обеспечение досто- 2 верности передачи (подобно процедуре HDLC) Передача информа ции сигнализации; 1 канал сигнализации — 64 кбит/с Функциональные уровни системы № 7 Прикладные части системы Конечный пункт сигнализации SP б) Пункт передачи сигнализации STP2 Конечный пункт сигнализации SP
Рис. 6.9. Принцип организации сигнализации по общему каналу (а) и архитектура протоколов системы сигнализации № 7 (б): ОКС — общий каиал сигнализации (каиал передачи кодовых сигналов); ISUP — часть пользователя ISDN; TUP — часть пользователя телефонной связи; DUP — часть пользователя данных; ОМАР — прикладная часть для процессов технической эксплуатации, текущего ремонта и техобслуживания; MSU — сигнальная единица сообщения; SIF — информационное поле сообщения (поле информации сигнализации); CIC — идентификатор информационного канала; SLS — выбор линии сигнализации; ОРС — код исходящего пункта; DPC— код конечного пункта назначения; SIO—байт служебной информации; SI — служебный индикатор (подполе SIO); SP — пункт сигнализации: источник или приемник (обработка) сообщений сигнализации; STP — пункт передачи сигнализации: передача сообщений сигнализации без обработки (трансляция); 3 — различение, 4 — распределение, 5 — маршрутизация сообщений. 1 Связанный режим эксплуатации. 2 Квазисвязаииый режим эксплуатации этих процессах КС ISDN должны обмениваться между собой информацией сигнализации (сигналами). В ISDN межстанционная сигнализация осуществляется в рамках системы сигнализации МККТТ № 7 (так называемая, седьмая система). В этом разделе рассматриваются функции и процессы системы сигнализации № 7, относящиеся к ISDN; основные характеристики системы сигнализации № 7 [6.15, 6.52] рассматриваются не очень подробно, но достаточно для понимания необходимости расширения системы сигнализации и введения добавлений к ней, специфических для ISDN. В противоположность обычным системам сигнализации телефонных сетей, реализованным для обслуживания внутреннего трафика страны (в ФРГ, например, сигнализация импульсными сигналами [6.53]) и международного трафика, система сигнализации МККТТ № 4, 5, R2 [6.54—6.56], система сигнализации № 7 — это система сигнализации по общему каналу (рис. 6.9, а). Сигнализация по общему каналу отличается от способов сигнализации названных выше систем тем, что информация сигнализации отделена от информационных (основных) каналов со скоростью передачи 64 кбит/с, к которым она относится, и передается в специальных общих каналах сигнализации (64 кбит/с), используемых совместно многими информационными каналами пользователя. Общие каналы сигнализации образуют между коммутационными станциями некоторую выделенную сеть сигнализации (сеть ОКС), основанную на принципе коммутации сообщений, которая полностью отделена от сети коммутации информационных каналов (рис. 6.10). Сигнализация по ОКС по сравнению с поканальной сигнализацией имеет следующие преимущества: сигнализация может вестись одновременно с передачей полезной информации по уже установленному соединению информационных каналов; малое время установления соединения благодаря использованию канала сигнализации со скоростью передачи 64 кбит/с; 197
Центр технической эксплуатации и техобслуживания Тракт сигнализации , Информационные каналы пользователей - 64 кбит/с станция А станции В Рис. 6.10. Раздельные сети для передачи информации пользователей (основных каналов) и сигнализации: ОКС — общий канал сигнализации; SP — конечный пункт сигнализации (точка сигнализации); STP—пункт передачи сигнализации (точка передачи сигнализации): 1—2 — связанный, 1—3—2— квазисвязаиный пути передачи информации сигнализации; А—В — сигна.'ЖЗоЦнонпан сьязь фактически неограниченное множество элементов сигнализации (сообщений, параметров сообщений), имеющееся в запасе; более высокая гибкость в отношении к новым требованиям (пример ISDN), в частности, к введению новых служб и дополнительных услуг; близкая к ЭВМ структура элементов сигнализации (устройств коммутации с управлением по хранимой в памяти программе); более приемлема по стоимости, несмотря на большие первоначальные затраты, поскольку централизованное устройство сигнализации ОКС используется одновременно для обслуживания многих соединений информационных каналов пользователей: на телефонной сети один ОКС обслуживает до 4000 соединений; использование сети сигнализации для более широкого круга применений, кроме сигнализации, например, для передачи информации, относящейся к технической эксплуатации и управлению, между коммутационными станциями и центрами эксплуатации; достоверная передача информации сигнализации. Взаимодействие сети сигнализации и сети информационных каналов пользователей происходит в ходе построения соединения этих каналов (64 кбит/с) по частям, причем всегда только на тех коммутационных станциях, на которые информация сигнализации передается для обработки в устройство (см. разд. 6.2.5), управляющее работой соответствующего коммутационного поля (см. рис. 6.9, а). Поэтому узлы сети сигнализации, в которых осуществляется обработка (формирование) сообщений сигнализации, ориентированных на применение, а также действующие в настоящее время конечные точки сигнализационной связи между двумя соседними коммута- 198
ционными станциями (источники и приемники) называют конечными пунктами сигнализации SP (signal point) (см. рис. 6.10). В противоположность этому пункты передачи сигнализации STP (точки передачи сигналов — signal transfer point) выполняют исключительно транспортные функции (по отношению к информации сигнализации, т. е. просто транслируют поступающие сообщения сигнализации дальше в линию сигнализации, ведущую к конечному пункту сигнализации SP (функция маршрутизации сети сигнализации). На практике обычно на одной и той же коммутационной станции функции SP и STP встречаются в различных комбинациях. Разделение функций сигнализации (транспортных и ориентированных на применение), которое было здесь последовательно описано, отражается также в архитектуре протоколов системы сигнализации МККТТ № 7. В соответствии с рис. 6.9 система № 7 делится на: часть передачи сообщений, единую для всех применений; отдельные прикладные части (части пользователей): для телефонного пользователя TUP, для услуг по передаче данных с коммутацией каналов DUP (для сигнализации по общему каналу в сетях данных) и для задач технической эксплуатации и обслуживания ОМАР (Operations and Maintenance Application Part). Для учета особых требований межстанционной сигнализации ISDN, возникающих в результате интеграции служб (часть пользователя телефонной связи и всех неречевых служб) и управления характеристиками новых служб ISDN, была создана специально для ISDN собственная часть пользователя ISUP (ср. [6.23—6.27, 6.58] и разд. 6.3.3—6.3.6). 6.3.2. Часть передачи сообщений (МТР) Далее кратко описываются важнейшие МТР-функции на уровнях 1—3 (рис. 6.9, б). Уровень 1 охватывает функции передачи и функции доступа физического канала сигнализации в то время, как уровень 2 обеспечивает защищенную от ошибок передачи по каналу сигнализации пересылку сигнальных единиц — сообщений по линии сигнализации к следующему узлу сети сигнализации (к пункту сигнализации SP или к пункту передачи информации сигнализации STP) с помощью процедур, подобных HDLC. Уровень 3 содержит прежде всего функции сети сигнализации, необходимые для управления сообщениями, т. е. функции, связанные либо с направлением сообщений сигнализации к требуемой прикладной части внутри собственной коммутационной станции (конечной коммутационной станции), либо с маршрутизацией сообщений, которые предназначены для других коммутационных станций, к требуемой исходящей линии сигнализации. Кроме того, уровень 3 содержит также функции общего управления эксплуатацией и техническим обслуживанием сети сигнализации (управление сетью); сюда причисляют распределение нагрузки, создаваемой 199
графиком сигнализации, по нескольким линиям сигнализации и переключение на резервные линии сигнализации при выходе из строя и помехах. В качестве управляющей информации на уровне 3 применяются адрес передающей КС (код исходящей точки ОРС — originating point code), адрес приемной коммутационной станции (код точки назначения DPC — destination point code), маркировки — код выбранной линии сигнализации (выбор линии сигнализации SLS — signaling link selection) и байт служебной информации (service information octet—SIO). С помощью индикатора услуги SI (подполе SIO) входящее сообщение сигнализации направляется к требуемой прикладной части (ISUP, TUP) на своей собственной коммутационной станции (функция распределения сообщений), поскольку предшествующее использование кода DPC показало, что сообщение вообще было предназначено для собственного конечного пункта сигнализации (функция различения сообщений). Сообщения передачи, поступающие от других коммутационных станций по входящим линиям сигнализации, так же как сообщения, передаваемые из прикладной части в собственную КС для выдачи в сеть, передаются дальше — транслируются, исходя из кода пункта назначения DPC, к соответствующей исходящей линии сигнализации в направлении пункта назначения (дата-граммный режим без установления соединения). Как следствие совместного использования ОКС для обслуживания трафика сигнализации многих соединений информационных каналов пользователя возникает необходимость в четком обозначении принадлежности каждого сообщения к определенному информационному каналу; это делается с помощью кода идентификации канала CIC (circuit identification code). Поскольку вышеупомянутая маркировка линии сигнализации (SLC) является составной частью кода ClC, то этим гарантируется, что все сообщения, принадлежащие одной сигнализационной связи, одним и тем же путем пройдут через сеть ОКС. 6.3.3. Сигнализационные связи между коммутационными станциями ISDN При введении ISDN описанная выше сигнализация по участкам сети между двумя соответствующими соседними КС, лежащими на пути соединения информационных каналов, в совокупности с другими коммутационными станциями, относящимися к данному соединению, становится недостаточной. Эта обычная сигнализация от звена к звену (link-by-link), связанная с полезными каналами между фиксированными конечными пунктами сигнализации SP, которая была предусмотрена исключительно для обслуживания пользователя телефонной связи (TUP), дополняется для прикладной части ISDN (ISUP) новой функцией сквозной сигнализации (end-to-end) 200
ОРСд, DPCB, LRNA, LRNB |ОРСд. DPCT, С1СД_Т SPJ (SP (к абоненту) Исходящая коммутационная станция А Сигнализационные связи: • от конца к концу • от звена к звену ОРСт, DPCB, CICT_B О Пункты сигнализации Соединение информационных каналов Транзитная коммутационная станция Т абоненту) Конечная коммутационная станция В а) Коммутационная Коммутационная станция А станция Т б) А От звена к звену /Т\ От конца к концу Коммутационная станция В От звена к звену А От конца к концу I Сигнализация f ISDN I Часть передачи сообщений МТР (неизменяемая) Рис. 6.11. Принцип организации сигнализационных связей между коммутационными станциями ISDN (а) и структура уровней модели (б): ОРС — код исходящего пункта; DPC — код пункта назначения; CIC — кодовый сигнал опознавания ииформациониого канала (только для сквозной сигнализации от звена к звену) — идентификатор канала; LRNA, LRNB — местные контрольные номера на коммутационных станциях А и В для идентификации сквозной сигнализационной связи (сигнализационной транзакции) между станциями А и В между исходной и конечной коммутационными станциями ISDN (SPA — SPB на рис. 6.11, а). При этом лежащие между этими станциями пункты сигнализации транзитных станций (SPT) обходятся.. При использовании метода SCCP, подробно описываемого в разд. 6.3.4, достигается то, что транзитные коммутационные станции ведут себя как пункты передачи сигнализации STP (рис. 6.11, б). Коммутационные станции ISDN, которые обеспечивают взаимодействие с телефонной сетью, и коммутационные станции — «шлюзы», ведущие к иностранным сетям ISDN и сетям данных, по отношению к сквозной сигнализации рассматриваются как начальная и конечная КС. i I 201
Основные задачи сквозной сигнализации состоят в следующем: в разгрузке прикладной части ISDN на транзитной коммутационной станции от обработки дополнительного трафика сигнализации, обусловленного службами ISDN, как, например, изменение службы при уже установленном соединении (см. пример процесса в разд. 6.3.6). Во всяком случае управление этими службами осуществляется на абонентской КС ISDN; в возможности сигнализации, когда соединение полезных каналов еще не было установлено или уже было разрушено, например в случае услуги «постановки на ожидание» (автоматический обратный вызов при занятости требуемого абонента). К области функций, относящихся к сквозной сигнализации, принадлежит совокупность сообщений. Требования дополнительной услуги (ср. рис. 6.14): FRQ— требование услуги (facility request); FACD — услуга принята (facility acupted); FRJ — услуга отклонена (facility rejected). Передача информации о событиях, относящихся к услугам: FIN — информация об услуге (facility information). Дезактивация услуги: FDE — услуга снята (facility desactivated). Информация абонента В от момента, когда абонент А «паркует» соединение, и до момента, когда он вновь затребует его, например в случае переключения оконечного устройства на шине (см. разд. 4.3.5.4): PAU — пауза (pause); RES — возобновление (resume). Требование информации о коммутационной станции — переходе или о коммутационной станции — «щлюзе»: IRM — требование информации (information request); INF — информация (information). Передача информации от пользователя к пользователю; функция сообщения прикладной части ISDN ISUP USER INFO соответствует одноименному сообщению сигнализации пользователя ISDN (см. разд. 4.3.5.5 и 6.4.3): USER INFO — информация от пользователя к пользователю. В противоположность вышеописанному управление процессами построения и разрушения соединений осуществляется с помощью сообщений, передаваемых от одного участка сети к другому (от звена к звену) — подобно TUP. Эти сообщения могут использоваться каждой коммутационной станцией, лежащей на пути соединения каналов. Конечно, существенное различие в части TUP состоит в том, что процесс отключения может начаться как со стороны вызываемого, так и Go стороны вызывающего абонента — как это 202 1
обычно имеет место в сетях передачи данных. К категории сообщений сигнализации ISDN, передаваемых по участкам сети, относятся: Сообщения о построении соединения (ср. рис. 6.13, а): IAM— начальный адрес (initial address). Сообщение инициализации в направлении построения соединения (прямое направление): занятие полезного канала; адресная информация (для выбора направления к конечной коммутационной станции внутри страны в известной мере требуется полный списочный номер абонента В при блочном наборе или при поцифровом наборе); другие данные, необходимые для последующей обработки вызова, например характеристики служб, которые должны быть приняты во внимание при построении соединения (пример: принятие платы через абонента В). SAM — последующий адрес (subsequent address). Транспортирует по требованию (пример: набор отдельных цифр), цифры набора номера, которые не содержатся в начальном адресе IAM. АСМ — набор номера закончить (address complete). Абонент В свободен (и совместим по вызову) и отвечает на вызов передачей сообщения сигнализации о свободности — ALLERTing. ANS — ответ (answer). Прием абонентом В вызова с помощью сообщения об установлении соединения — CONNect. Сообщения о разрушении соединения (ср. рис. 6.13, б): REL — освободить (release). Как только местный абонент дает отбой передачей сообщения о разъединении Disconnect, одна или обе коммутационные станции инициируют освобождение информационных каналов в сети передачей сообщения REL. При приеме сообщения REL на транзитной КС и в освобожденной от соединения оконечной КС информационный канал пользователя освобождается и подтверждает это передачей сообщения RLC (см. ниже). RLC — освобождение закончить (release complete). Подтверждение в ответ на сообщение REL. 6.3.4. Архитектура протокола межстанционной сигнализации ISDN Для реализации сквозных сигнализационных связей между исходящей и конечной коммутационной станциями ISDN, обоснованных в предыдущем разделе, необходимо расширить функции транспортировки, раскрываемые частью передачи сообщений МТР системы сигнализации МККТТ № 7. Чтобы преодолеть противодействие остальных прикладных частей системы (TUP, ...), непосредст- 203
Часть пользователя ISDN - ISUP (0.761 -0.766) TUP SIO = TUP К У///////////////////////////////////// Процесс соединения . звеньев2 | Специальные прикладные части Транзакционные ТС (Q.771-Q.774) возможности Часть, относящаяся к транзакционным возможностям ТСАР Уровень SIO Сеть сигнализации Уровень системы (байт служебной сигнализации № 7 информации SIO) 3 Часть передачи сообщений МТР Тракт сигнализации (досто верн ост ь) Пеоедача информации сигнализации ^//Л Прикладные функции системы сигнализации № 7 для ISDN L\\V| Дополнение транспортных функций МТР IN^^ системы сигнализации № 7
Рис. 6.12. Архитектура протоколов системы сигнализации № 7: ISUP—часть пользователя ISDN: межстанционная сигнализация ISDN в соответствии с Рек. МККТТ Q.761—766 [6.23—6.27], TUP — часть пользователя телефонной связи; SCCP — управляющая часть для сигнализационных транзакций от конца к концу в соответствии с Рек. МККТТ Q.711—714 [6.58—6.61]; ТС — протокольные положения относительно трафика транзакций (транзакционные возможности) при подготовке процесса; CIC — идентификатор информационного канала пользователя (разговорной цепн); LRN — местный контрольный номер для идентификации сквозной сигнализационной транзакции; SIO — байт служебной информации. ' Управление обслуживанием вызова. 2 Управление установлением соединения. 3 Или протоколы семиуровневой модели ВОС (например, Х.224, Х.225), или ничего. * Приведенная услуга сетевого уровня семиуровневой модели: не связанная (классы 0,1) или связанная (классы 2—4) с соединением венно связанных с прежней МТР, это расширение функций осуществляется не за счет' части передачи сообщений МТР системы № 7, а в дополнение к ней, причем эта часть и далее остается неизменной. Процедуры сигнализации IS UP в соответствии с Рек. МККТТ Q.764 [6.26] предусматривают два различных метода. Метод на основе управления транзакциями сигнализации: прикладная часть пользователя ISDN ISUP [6.23—6.27], [6.57] занимает услуги части управления транзакциями сигнализации SCCP (часть управления сигнализационными соединениями — signaling connection control part, см. Рек. МККТТ Q.711 —Q.714 [6.58— —6.61]), вновь введенной между частью передачи сообщений МТР и прикладной частью ISUP (рис. 6.12). Соединения сквозной сигнализации между оконечными коммутационными станциями ISDN осуществляются исключительно через МТР-функции на транзитных коммутационных станциях с помощью совокупности тех частей SCCP, которые обозначены как транспортные функции TF [6.62]. Кроме того, задача части управления соединениями сигнализации SCCP состоит в том, чтобы привести объем услуг МТР в соответствие с уровнем 3 модели ВОС. Часть передачи сообщений МТР и часть управления транзакционными соединениями SCCP, которые вместе обозначаются как часть сетевого обслуживания NSP (network service part), обеспечивают обслуживание на сетевом уровне ВОС, например, так, чтобы сделать возможным поток транзакций через систему сигнализации № 7 (ср. разд. 6.3.7). Метод параллельного пути (pass-along): соединение сквозной сигнализации образуется вследствие того, что в прикладной части пользователя ISUP транзитной коммутационной станции соединяются друг с другом (т. е. коммутируются) отдельные участки сигнализации, проходящие параллельно участкам соединения полезных каналов. При использовании метода SCCP прикладная часть ISUP для транспортировки сигнализационных сообщений занимает два различных интерфейса в соответствии с рис. 6.12: 205
Виртуальное сигнализационное соединение: сообщения от конца к концу LRN„ Абонентское окончание ISDN (см. разд. 4.3.5) SETUP КС А [ОРГ| SETUP ACK Время IN Formation IN Formation- ALERTing CONNect a) ® ~L. Сообщения от звена к звену __г С|СА-Т Участок информа ционных каналов А-Т IAMICR1 :ОРС„ КСТ ЮРСТ) LRNA) SAM SAM CC:OPCB,LRNB, FIN2 ACM ANS LJL ® ""L. "~L. -_Г CICT-B Учасюк информа-^х )'. ционных каналов КС В [OPCJ В IAM ICR1: ОРС. SAM SAM ACM ANS LRND --Г- ® Абонентское окончание ISDN (см. разд. 4.3.5) SETUP ALERTirg CONNect CONNect ACKnowledge Время 6) * * RELease -* RELease COMPLete &— 1— _J REL RLC RLSD RLC C ©|_ REL3 RLC ©l~- "1 Disconnect RELease RELease COMPlete J I ® Соединение информационных каналов Qy Разъединение информационных каналов Рис. 6.13. Построение (а) и разрушение (б) (посредством цифрового набора) соединения со скоростью передачи 64 кбит/с и виртуального сигнализационного соединения для сквозной сигнализации от конца к концу: IAM, SAM, ACM, ..., ISUP — сообщения, относящиеся к построению и разрушению соединения со скоростью передачи 64 кбит/с (см. разд. 6.3.3); CR, CC, RLSD, RLC, SCCP — сообщения, относящиеся к построению и разрушению виртуального сигнализационного соединения (сигнализационная транзакция) между оконечными коммутационными станциями А и В (см. разд. 6.3.4); КС — коммутационная станция; ОРС и DPC — начальный и конечный коды; CIC — идентификатор полезного канала;' LRN —■ местный контрольный номер для идентификации сигнализационного соединения при сквозной сигнализации (от конца к концу). Неявное построение сигнализационного соединения для сквозной сигнализации от конца к концу путем помещения сообщения CR в сообщение 1АМ. Сообщение об информационных средствах (FIN): информация коммутационной станции А о дополнительных услугах ISDN, относящихся к абонентам, которые могут быть представлены с учетом возможностей абонента В. Отбой может идти как со стороны вызывающего А, так и со стороны вызываемого В абонента 206
один интерфейс — прямой, с МТР для передачи сообщений сигнализации от звена к звену; второй интерфейс — не прямой: доступ к МТР через интерфейс 8ССР\для передачи сообщений сигнализации от конца — к концу (сквозная сигнализация). Соединения для сквозной сигнализации можно строить и разрушать путем использования следующих сообщений части пользователя ISDN ISUP (рис. 6.13): CR — требование соединения (connection request); СС — подтвердить соединение (connection confirm); RLSD — освобождение (release); RLC — освобождение закончить (release complete). В качестве прозрачного транспортного контейнера для сообщений сквозной сигнализации ISUP через существующее соединение для сквозной сигнализации служит сообщение, формируемое частью управления соединениями сигнализации SCCP (ср. рис. 6.14). DT1 — форма данных 1. В соответствии с разделением функций, упомянутым в разд. 6.1, между управлением обслуживанием вызова (call control) и соединений (bearer control) прикладная часть ISDN ISUP разделяется внутри себя на два функциональных блока (рис. 6.12): сквозной процесс (end-to-end process) охватывает функции управления и координации требований для соединений с коммутацией каналов, соединений с коммутацией пакетов, логических соединений сигнализации (SCCP), а также для транзакционных возможностей (transaction capabilities); соединительный процесс (trunk process) непосредственно управляет построением и разрушением соединений информационных каналов пользователей по частям. Поэтому он имеет смысл соединения от одного участка к другому (от звена к звену) и в противоположность сквозному процессу должен иметь место также на транзитных коммутационных станциях. Наряду .с внутренним функциональным разделением ISUP на сквозной и соединительный процессы при сохранении существующей монолитной структуры ISUP, в МККТТ находится на обсуждении и другой подход к разделению ISUP для будущих применений. Согласно этому подходу, предусматривается расчленение прикладной части ISDN ISUP на часть управления обслуживанием вызова ССР (Call Control Part) и несколько специфических частей управления обслуживанием соединения ВССР (Bearer Connection Control Part). В случае разделенной ISUP часть ССР перемещается в соответствии с собственным протоколом с использованием транзакционных возможностей. 207
6.3.5. Реализация межстанционной сигнализации ISDN на коммутационной станции ' В системе EWSD фирмы Siemens в соответствии с концепцией модульной, децентрализованной структуры управления (см' разд. 6.2.5) с учетом специфики линейных окончаний управление устройствами абонентских окончаний и линейных окончаний межстанционных соединительных линий осуществляется автономно групповыми процессорами GP (в периферийных группах линейных окончаний LTG (см. также [6.9], [6.10][)). Поэтому ориентированные на применение функции системы № 7 оконечных пунктов сигнализации SP (например, прикладная часть пользователя ISDN ISUP) реализуются для всех информационных каналов, пользователей, проходящих через группу линейных окончаний LTG в групповой процессор GP соответствующей LTG (рис. 6.8). Поэтому на межстанционной стороне группа линейных окончаний LTG принимает позвенную сигнализацию ISUP в то время, как сквозная сигнализация ISUP из-за связи ее с сигнализацией пользователя реализуется в группе линейных окончаний на стороне абонентских окончаний. Последнее справедливо также для части управления транзакциями сигнализации рассматриваемого SCCP в качестве следующего пользователя части передач-и сообщений МТР системы сигнализации, которая выполняет МТР-функции при сквозной транспортировке сообщений ISUP. Уровни 2 системы № 7 (линия сигнализации) и 3 (сеть сигнализации) в отношении части передачи сообщений МТР (например, функция пункта передачи сигнализации STP) самостоятельно раскрываются специальной, определенной именно для сетей сигнализации (сетей ОКС) подсистемой управления сетью общих каналов сигнализации CCNC (common channel signalling network). К подсистеме CCNC через жестко проключенные в коммутационном поле соединительные пути (так называемые полупостоянные соединения) ведут каналы сигнализации со скоростью цифрового потока 64 кбит/с. Они прозрачны по отношению к LTG. Поступающие сообщения ISUP, которые предназначаются для конечного пункта сигнализации SP собственной коммутационной станции, направляются подсистемой CCNC через интерфейс CCNC/CP и существующий канал управления, образованный на основе полупостоянного соединения между распределителем сообщений MB и групповым процессором GP (см. разд. 6.2.5), для использования требуемой LTG; исходящие сообщения ISUP собственного конечного пункта сигнализации SP проходят обратный путь. Подсистема CCNC берет на себя также маршрутизацию сообщений передачи и исходящих сообщений SP в направлении к группе LTG/C, соответствующей исходящей линии сигнализации. 208
6.3.6. Пример межстанционной сигнализации ISDN: изменение службы при установленном соединении Во время уже установленного соединения информационных каналов пользователей как для вызывающего А, так и для вызываемого В пользователя можно изменять службу с помощью сообщения FACility (см. протокол D-канала в разд. 4.3.5.4), например, перейти от телефонной связи к факсимильной и в зависимости от потребности вновь перейти к телефонной связи; эта услуга соответствует предоставлению смешанной связи. Если применяются оконечные устройства различных служб, то необходимо выполнять координированное переключение основного канала с одного абонентского окончания ISDN на другое, например с цифрового телефонного аппарата (TE-AI/TE-B1) на факсимильный аппарат ISDN (ТЕ-А2/ТЕ-В2)—рис. 6.14. Решение, принятое и реализованное на ISDN ФРГ, расчленяет этот процесс переключения на стороне абонентских окончаний на две составляющие: на регулярное построение соединения (специфический по виду связи входящей вызов) с оконечным устройством новой службы (1) и соединение с оконечным устройством старой службы (2), причем этот процесс связан с передачей основного канала (В-канала) от старого к новому оконечному устройству. К соединению информационных каналов пользователей, сохраняющемуся и далее, на межстанционную сторону без прерывания соединения попеременно подключаются цифровой телефонный аппарат и факсимильный аппарат ISDN. Перед завершением изменения службы на вызывающем абонентском окончании коммутационная станция А сначала с помощью сквозной сигнализации через транзакцию сигнализации, временно установленную уже при построении соединения полезных каналов в сети, должна проверить, возможно ли изменение службы и на стороне В: для этого станция А требует изменения службы на станции В путем передачи сообщения ISUP о требуемой службе facility request — FRQ (3) и узнает по принимаемому сообщению facility information — FIN (4) о том, зарегистрирована или нет на коммутационной станции В для абонента В факсимильная служба. Если поступающий вызов относительно предоставления факсимильной службы, посланный коммутационной станцией В в абонентское окончание, оказывается принятым оконечным устройством стороны В (5), то коммутационная станция В посылает на вызывающую коммутационную станцию А положительное подтверждение в виде сообщения facility accepted — FACD (6). При приеме сообщения FACD коммутационная станция А также переключается на новое оконечное устройство (7) и подтверждает это вызывающему оконечному устройству (8). Если же изменение службы на стороне В невозможно, то коммутационная станция А с помощью сообщения facility rejected — FRJ извещает, что она снова подключает вызывающее оконечное устройство к основному каналу (В-каналу). 209
Виртуальное сигнализационное соединение: сообщения от конца к концу Факсимильный аппарат Цифровой телефонный аппарат S-- X Сообщения от звена к звену ТЕ-А21 TE-All NT1 ,© SETUP ALERTing Время ICONNectJ ACKnowledge^ FACility fc КС А KCT , - Цифровой телефонный аппарат Факсимильный аппарат КС В NT1 s-- ТЕ-В11 ТЕ-В21 CONNect Соединение информационных каналов пользователей между оконечными устройствами передачи речи (см. построение соедине FACility INFO Disconnect [J DETach 1] DETach ACKnowledge I !© iC ACKnowledge (8) :i_ -ния на рис. 6.13, a)- •Соединение информационных^ Сканалов пользователей в сети > \продолжает существовать / DTI : FRQ@| DT1 : FIN© :f DT1■FACD © }■ SETUP® ALERTing1 -t- | CONNect Disconnect (2)1 Г . DETach DETach :Knowledge .CONNect ACKnowledge Соединение информационных каналов пользователей, переключенное на оконечные устройства неречевого типа ТЕ-А2, ТЕ-В2 DETach -DETach |ACKnowledge I I CONNect CONNect | DTI : FRO DTI :FIN DTI : FACD Disconnect! DETach CONNect ACKnow^d DETach. Соединение информационных каналов пользователей, вновь пе- геключенное на оконечные устройства передачи речи ТЕ-А1.ТЕ-В ACKnowledge I ACKnowledge п Disconnect | [DETach DETach he- :i. IACК now ledge I CONNect' ACKnowledge К DTI:FRO DTI : FACD il I Disconnect I DETach DETach . ACKnowledge [CONNectI ACKnowledge] Еше одно переключение соединения информационных каналов пользователей на оконечные устройства неречевого типа ТЕ-А2, ТЕ-В2 Ige
Рис.1 6.14. Изменение службы во время существования соединения с изменением оконечного устройства: FRQ,\ FIN. FACD, ISUP — сообщения, относящиеся к сквозной сигнализации от конца к концу (см. разд. 6.3.3); DTI, SCCP — сообщения для транспортировки сообщений ISUP с сохранением смысла сообщения от конца к концу через виртуальное сигнализационное соединение; NT1 — блок сетевого окончания; ТЕ — оконечное устройство; КС — коммутационная станция. С 1 по 8 см. разд. 6.3.6. 1 Сообщения абонентской сигнализации ISDN (см. разд. 4.3.5) 6.3.7. Совместная работа коммутационной станции ISDN и внутри сетевого банка данных через систему сигнализации МККТТ № 7 6.3.7.1. Распределенное управление услугами Развитие комплексных услуг, сравнимое с переходом от «замон- тированного» к микропрограммному управлению, можно осуществить более гибко, если интеллектуальные ресурсы управления сети, сконцентрированные до сих пор, по существу, на коммутационных станциях, распределить по абонентским КС и внутрисетевым банкам данных (рис. 6.15). Так, например, в соответствии с концепцией интеллектуальных сетей, планируемой к реализации в США около 1990 г., абонентские КС, обозначаемые как пункты коммутации служб (service switching points— SSP), берут на себя только простые базовые функции, касающиеся маршрутизации и раскрытия возможностей служб. Более сложные функции по обработке вызова в виде комбинации этих базовых функций сосредоточиваются отдельно во внутрисетевых банках данных, так называемых пунктах управления службами (service control points — SCP), при этом форма их представления непосредственно интерпретируется для SSP. В соответствии с концепцией SSP предполагается, что абонентские КС в ходе обработки вызова в режиме реального времени связываются с внутрисетевым банком данных через соответствующую высокопроизводительную сеть ОКС с тем, чтобы получить для себя управляющую информацию или информацию по маршрутизации, необходимую, для вызова, который в данный момент обрабатывается. Это осуществляется с использованием возможностей транзакций, определенных в рамках системы сигнализации МККТТ № 7 (ср. разд. 6.3.7.2). Основное достоинство представленной концепции состоит в том, что можно осуществлять быстрое и гибкое, а также пробное введение новых услуг, предоставляемых пользователю сети, так как новые услуги могут быть введены на центральной станции без изменения программного обеспечения КС, поскольку они могут складываться из имеющегося множества базовых функций. Кроме того, этот способ позволяет предоставлять «заказные услуги» для определенных абонентов. Они могут в режиме подчиненного управления в непосредственном диалоге с центром'управления службами 211
Г' (VEN) SM ТС Оконечное устройство пользователя ISDN общего пользования ТС SSP ТС Действие1 . ' Квитирование1 $teftVWWW>KMAM>^ SCP SS Nr.7 Простые базовые функции коммутации STP SSNr.7 Административное управление сетевой базой данных I Комплексные услуги: управляющая логика + (пользовательские) данные I Терминал с непосредственным управлением пользователем возможностями служб Транзакционные возможности ТС (Q.771—Q.774) Рис. 6.15. Интеллектуальная сеть с распределенным управлением службами: транспортировка полезной информации (В), сигнализация (D) SSP — абонентская коммутационная станция ISDN; SCP — внутрисетевой банк данных; SMS — административное управление службами; SM — модуль сервисного обслуживания для функций более высокого уровня (HLC, см. разд. 6.1); VFN — узел сервисного обслуживания (продавец возможностей) (аналогичен SM, ио не принадлежит к сети общего пользования); STP — пункт передачи информации сигнализации (ср. разд. 6.3); SS № 7 — система сигнализации МККТТ № 7. ' Ср. компонентный подуровень на рис. 6.16. 2 Стык пользователь-сеть
SM^ (service management system) регулировать характеристики предоставляемых услуг. Обмен -транзакциями не ограничивается обязательно на уровне доступа SSP к SCP. Допускаются транзакционные связи между абонентом и модулем службы (service module — SM) для служб более высокого класса, а также между модулем службы SM и SCP. Для этого абонентская КС должна взяться за перемещение тран- закционных возможностей между системой сигнализации № 7 и протоколом D-канала. 6.3.7.2. Транзакционный обмен в рамках системы сигнализации МККТТ№ 7 Наряду с соответствующей мощной сетью общих каналов сигнализации (ср. разд. 6.3), для распределенного управления характе- 7 6 5 4 Прикладной процесс J Специальная прикладная часть (тип 1)" 1 Компонентный подуровень X.410RTS 1 Х.4093 Х.225 Х.224 С Прикладной процесс j Специальная прикладная часть (тип 2) 2 Т Компонентный подуровень Транзакционный подуровень I Х.409 3 Нуль Нуль Классы 2, 3, 4 (связанные с соединением! qccp Кпассы 0, 1 (не связанные с соединением) МТР >б >Й >§ Рис. 6.16. Архитектура протоколов для реализации транзакционных возможностей: ТС — транзакционные возможности; ТСАР — прикладная часть для транзакционных возможностей; ISP — часть промежуточного обслуживания; NSP — часть сетевого обслуживания; SCCP — часть управления установлением сигнализационного соединения, МТР — часть передачи сообщений. 1 Незначительные требования к работе в реальном масштабе времени, большие объемы данных (например, ОМАР). 2 Жесткие требования к работе в реальном масштабе времени, незначительные объемы данных (например, доступ к банку данных коммутационной станции в ходе управления обслуживанием вызова). Метод представления данных по Х.409 (а не протокол шестого уровня) 213
ристиками услуг, представленного в разд. 6.3.7.1, предполагается наличие нормативных положений относительно протоколов не связанного с информационными каналами пользователей обмена инструкциями (вызов операции и в ответ на это квитирование) и данными между распределенными внутрисетевыми прикладными процессами в коммутационных станциях, внутрисетевых банках данных, модулях служб высокого класса, а позднее и в абонентских устройствах. Для этого в рамках системы сигнализации № 7 определены транзакционные возможности ТС, не зависящие от применений, которые добавляются к службам сетевого уровня модели ВОС, унаследованных из МТР плюс SCCP (рис. 6.12). Транзакционные возможности ТС составляются из прикладной части тран- закционных возможностей ТСАР на уровне 7 и поддерживающих стандартных протоколов модели ВОС на уровнях 4—6. На рис. 6.16 приведена архитектура протоколов для транзак- ционного обмена ТС, которая в зависимости от требований работы в реальном масштабе времени и объема данных, подлежащих обмену, разделяется на решения, ориентированные и не ориентированные на соединения. 6.4. УЧРЕЖДЕНЧЕСКИЕ КОММУТАЦИОННЫЕ СТАНЦИИ ISDN 6.4.1. Структура и характеристики учрежденческих коммутационных станций ISDN На рис. 6.17 показана структура учрежденческой коммутационной станции (УКС) ISDN. Учрежденческая станция ISDN, которая учитывает требования сегодняшнего дня и будущего как автоматического распределителя коммуникационных связей учреждения, выполняет, по существу, следующие функции [6.8]: основного устройства с коммутацией транзитных соединений (CS); локальной сети со структурой типа шина (LAN); коммутации пакетов (модуль службы SM); подключения УКС (первой, второй станции) к частным сетям (см. рис. 6.18 и разд. 6.4.2); дополнительных устройств для более высокого класса функций и услуг, превышающих возможности транспорта информации: хранения: частные системы банков данных, система видеотекса обработки: устройство обработки данных (УОД): одинаковое для абонентов УОД, абонентское окончание, предоставляющее терминалам, подключенным локально или дистанционно, доступ к УОД через УКС; УОД — окончание через узел модуля службы к эксплуатационно-техническому соединению между УКС (управление) и УОД, например, для распознавания речевых данных, централизованной технической эксплуатации, дистанционного обслуживания и 214
управления, а также для построения соединений, управляемых устройством обработки данных; связи с предварительным хранением: электронная почта; совместимости: сопряжение протоколов оконечного устройства/ вычислительного средства, переходы между различными службами (например, телетекс — факсимильная связь). Основу структуры, представленной на рис. 6.17, составляет цифровая система коммутации с временным разделением каналов (ВРК), тем самым определяются следующие характерные признаки внутрипроизводственной сети учрежденческой связи [6.63]: одна сеть для всех видов связи, включая и телефонную связь; топологическая структура типа «звезда» с центральным управлением; т. е. сохранение сетевой структуры, широко распространенной до сих пор в учрежденческих сетях, и дальнейшее практическое использование существующей внутрипроизводственной инфраструктуры сети телефонных линий; коммутация транзитных соединений, добавляемая для обеспечения доступа к службам на основе коммутации пакетов по протоколу Х.25. Базовой системой коммутации в учрежденческой коммутационной станции ISDN с транзитной коммутацией (рис. 6.17) является цифровая система коммутации с ВРК. Построение и принцип работы частной коммутационной станции ISDN соответствует технике коммутации, подробно рассмотренной в разд. 6.2 для систем общего пользования. Наряду с периферийными абонентскими и сетевыми устройствами, которые выполняют функции сигнализации и функции стыков, не зависящие от Типа линейного окончания, сюда относятся также центральные элементы, дублированные по соображениям надежности функционирования, т. е. свободное от блокировок коммутационное поле, разработанное в виде ступени временной коммутации, для установления транзитного соединения каналов со скоростью передачи 64 кбит/с и центральное устройство управления с хранимой в памяти программой (SPC). Функциональные блоки (блоки соединительных линий LTU — line trunk units) периферийного устройства включают специализированные по типу линейных окончаний модули для абонентских (модуль абонентских линий SLM) и соотбетственно станционных окончаний (модуль соединительных линий ТМ — trunk module) и связываются с коммутационным полем через внутристанционную систему передачи с ВРК — «тракт со скоростью передачи 2,048 Мбит/с». Обмен информацией сигнализации с центральным устройством управления производится через собственные тракты управления с тем, чтобы разгрузить коммутационное поле. В части абонентских окончаний УКС ISDN (см. рис. 6.18, а) может быть использован международный стандартизированный протокол работы по D-каналу (стык S) для ISDN общего пользования как базовый, так как при этом достигаются равные условия 215
Терминалы — рабочие места Доступ к: •службе и дополнительной услуге базовой установки •службе и дополнительной услуге сетей общего пользования. •локальным сетям (LAN) • коммутации пакетов (модуль обслуживания PS) •дополнительным средствам для функций более высокого уровня Аналоговое окончание а/Ь Базовое окончание ISDN Базовая установка с транзитной коммутацией (CS) Периферийное абонентское устройство Блок соединительных линий LTU SLMA Блок соединительных линий LTU ~SLMD | -L Коммутационное поле (цифровое с временным разделением) Цифровой тракт со скоростью передачи 2,048 Мбит/с 1- 32- TSM гу Сетевое периферийное устройство Блок соединительных линий LTU ТМХ Блок соединительных линий LTU ТМА Блок соединительных линий LTU Itmd/diu I Управление Локальная сеть с шинной структурой (LAN)2 Коммутация пакетов PS (модуль обслуживания) Частный банк данных (например, устройство видеотекса) Сети общего пользования Х.21 Datex - L Х.25 Datex- Pl HKZ, IKZ —j—Телефон ная Окончание ISDN: —1 основное или с первичной скоростью Система обработки УОД (главная ЭВМ) Связь с предва рительным накоплением (электронная почта:)5 Совместимость переход от службы к службе Принцип коммутации не совпадает с принципом базовой установки Функции и службы выше уровня коммутации (превышающие транспортные возможности полезной информации)
Рис. 6.17. Базовая структура учрежденческой станции ISDN как «Автоматического распределителя» коммуникационных связей учреждения: LTU — блок соединительных линий; LTUC — управление LTU; TSM — блок станционного оборудования ступени временной коммутации (модуль каскада временной коммутации); SLMA и SLMD — блоки станционного оборудования аналоговых и цифровых абонентских окончаний (модуль аналоговых и цифровых абонентских линий); ТМХ, ТМА, TMD — блоки станционного оборудования соединительных линий со стыком Х.25, аналоговых для телефонных сетей и цифровых: основное окончание ISDN (модули соединительных линий с интерфейсом Х.25, аналоговых и цифровых); DIU — блок цифрового интерфейса (окончание ISDN с первичной скоростью), IK2 — импульсная передача сигналов (соединительная линия), HKZ — передача сигналов с основного аппарата (абонентская линия), LAN — локальная сеть, IDN—интегральная сеть передачи данных и текста (Datex-L— с коммутацией каналов, Datex-P— с коммутацией пакетов). 1 В качестве промежуточного решения вплоть до введения ISDN общего пользования с сетевым переходом к сетям передачи данных и текста. 2 Независимая сеть с собственной системой нумерации с протоколами и стыком-доступом к окончанию оконечного устройства, не совместимыми с ISDN. 3 Обмен полезной информацией через цифровой тракт со скоростью 2,048 Мбит/с (система временного разделения, формируемая внутри устройства). 4 Обмен информацией сигнализации (управляющей информацией). 5 Например, модули служб электронной почты и услуги с предварительным накоплением для факсимильной связи, телетекс. 6 Например, преобразование протоколов терминал — УОД, управление соединением — УОД или переход телетекс — факсимильная связь для линейных окончаний устройств как частных сетей, так и сетей общего пользования. Получаемое в результате этого преимущество портативности оконечного устройства, т. е. возможность перемещения его от абонентского окончания частной сети к сети общего пользования, не нужно оплачивать, так как в протоколе сигнализации МККТТ уже предусмотрены необходимые мероприятия, с помощью которых этот протокол может быть согласован с потребностями учрежденческих станций, например дополнительные информационные элементы в сообщении сигнализации (ср. разд. 4.3.5). Для учета особых ограничивающих условий в сетях учрежденческой связи относительно приемлемого по стоимости способа УКС ISDN в дополнение к стыку сети ISDN общего пользования, изображенному на рис. 6.18, а, предоставляет пользователю для доступа и другие виды линейных окончаний, например: базовое окончание (В + В + D) с методом передачи, отличающимся от метода передачи сети ISDN общего пользования. Использование временного разделения в сочетании с эхокомпенсацией обеспечивает экономию затрат при несколько уменьшенной, но приемлемой для учрежденческих сетей дальности действия (см. разд. 7.4.3); цифровое одноканальное окончание U2oo (В + D) для цифрового телефона или для оконечного устройства передачи данных, ведущее к прямому включению без модема (интерфейс передачи данных DCI — Data Communication Interface). При введении УКС ISDN должно быть гарантировано, что, по крайней мере, в течение переходного периода существующие аналоговые оконечные устройства могут быть подключены к сети: 217
Рис. 6.18. Абонентское окончание учрежденческой коммутационной станции ISDN (а) и доступ к ISDN общего пользования и к частным сетям (б): ТЕ1 — оконечное устройство ISDN с S-стыком; ТЕ2— оконечное устройство с обычным стыком (для других сетей) ; ТА — согласующее устройство (ср. разд. 4.4); NT1 — блок сетевого окончания; ВА — основное окончание ISDN: B + B + D,6; PA — окончание ISDN с первичной цифровой скоростью (2,048 Мбит/с), например, ЗОВ + D6v, PH — устройство обработки пакетов ISDN общего пользования (см. разд. 4.4); IWU — сетевой переход (устройство взаимодействия, см. разд. 4.4); ООД — оконечное оборудование данных; ISUP — межстанционная сигнализация ISDN (часть пользователя ISDN, ср. разд. 6.3); ПКС — преобразователь кодовых сигналов. 1 Установка с визуальной индикацией речи, текста, данных, информации видеотекста Аналоговое абонентское окончание Телефон с дисплеем и тастатурой Модем видеотекса (Речь, визуальная индикация текста) Абонентское окончание ISDN a/b ТЕ2 ТЕ2 ТЕ2 ТЕ2 ТЕ1 ТЕ 1 ТЕ1 Факсимильный аппарат гр. 2/3 ТА а/Ь Устройство видеотекса Установка телетекса ТА V Х.21 ТА К.21 Установка визуальной индикации данных Цифровой телефон Факсимильный аппарат гр. 4 МногофунК' циональная установка рабочего места1 Локальная сеть с шинной S т а/Ь '-TL п. Резервный модем _п_ U Учрежденческая коммутационная станция ISDN NT1 Главная ЭВМ РА с труктурой Сервер LAN) Пульт оператора I "Шлюз" Пульт оператора РА Модули служб (ср. рис. 6.12) а)
/sv о. Резервный модем W Учрежденческая коммутационная станция ISDN Модули служб (ср. рис. 6.12) п X основное окончание (ВА) или окончание с первичной скоростью (РА) п X основное окончание (ВА) или окончание с первичной скоростью (РА) Межстанционные связи при подключении УКС к частным сетям (см. рис. 6.14) Линия прямой связи (QL) УКС ISDN -П-у Прямое соединение(я) Дополнительная УКС (ISDN) Линия прямой связи (QL) или линия допол- ВА или РА а/Ь нительной связи (NAL) УКС (~) а/Ь б)
при прямом включении аналоговых абонентских линий со стыком а/b в периферийном устройстве управления учрежденческой станции (точно так же, как для аналоговых окончаний в обычной телефонной сети) осуществляется аналого-цифровое преобразование полезной информации и преобразование сигнализации с целью управления установлением и разрушением соединения. Для существующих неречевых оконечных устройств аналоговой телефонной сети выгодно иметь непрямое включение через абонентское окончание ISDN, при котором в согласующем устройстве ТА либо аналоговый а/b (ТА а/b), либо цифровой V (ТА—V) стык будет преобразован в стык S (ср. рис. 6.18, а). При непрямом включении услуги ISDN реализуются с помощью согласующего устройства ТА через стык S. До тех пор, пока в ISDN общего пользования не будут предоставляться соответствующие службы или не будут реализованы требуемые сетевые переходы от ISDN общего пользования к существующим выделенным сетям передачи данных и текста (рис. 6.18, б), УКС ISDN на сетевой стороне дополнительно к окончанию ISDN может предоставить, например, следующие сетевые окончания: к обычной телефонной сети; к сети передачи данных и текста с коммутацией каналов (например, Datex-L); доступ к службе телекса (замкнутая подсеть внутри сети Datex-L); к сети передачи данных с коммутацией пакетов (например, Datex-P). Учрежденческие коммутационные станции ISDN, обладающие возможностью сквозного набора, выступают в качестве абонентских коммутационных станций, так как они предоставляют абонентам, подключенным к ISDN, услуги, которые предоставляют абонентские КС ISDN общего пользования абоненту ISDN общего пользования. Однако для доступа к абонентской КС ISDN используется протокол не межстанционной сигнализации ISDN системы сигнализации МККТТ № 7 (часть передачи сообщений МТР; часть пользователя ISDN ISUP), который рассмотрен в разд. 6.3, а протокол D-канала ISDN (см. разд. 4.3), составленный для стороны абонентского окончания ISDN общего пользования; это также справедливо для окончания с первичной скоростью. Таким образом, и на стороне абонентских, и на стороне сетевых окончаний УКС ISDN протоколы сигнализации одинаковые. При этом на стороне абонентских окончаний УКС ISDN реализуются стандартизированные МККТТ протоколы D-канала ISDN общего пользования. Базовое устройство УКС ISDN, решающее задачи транзитной коммутации, может дополняться функциями более высокого уровня, т. е. функциями, превышающими обычные функции транспортировки информации и соответственно коммутации (рис. 6.17). Это до- 220
полнение базового устройства функциями хранения, обработки, передачи с предварительным накоплением и совместимости особенно эффективно реализуется путем «модульной интеграции» в виде специализированных устройств, которые здесь называются модулями служб. Вследствие этого модули служб (например, для электронной почты, ср. разд. 2.1) могут быть достижимы точно так же, как частные системы банков данных или устройства обработки данных для локально размещенных или удаленных рабочих мест, поскольку они подключаются к учрежденческой станции с учетом техники коммутации либо как абоненты, либо как другие учрежденческие станции, т. е. с учетом функций коммутационного устройства равнозначно. Модули служб дополнительно связываются внутри системы с центральным устройством управления с тем, чтобы обеспечить их техническую эксплуатацию обслуживания. 6.4.2. Включение учрежденческой коммутационной станции в частную сеть На рис. 6.19 включение УКС в существующую аналоговую сеть (рис. 6.19, а) сравнивается с возможностями ее включения при вводе ISDN (рис. 6.19, б). Кроме того, рис. 6.19, а отражает общепринятую в настоящее рремя в ФРГ классификацию учрежденческих станций телефонной связи по степени интеллектуальности коммутации, а также по уровням иерархии частных сетей (сетевой структуре) . Интеллектуальность коммутации: клавишные установки ручного обслуживания, установки для секретаря, для делового человека и для поручений, которые точно так же, как абоненты, могут подключаться к частным или общедоступным коммутационным станциям; коммутационные установки (частные автоматические УКС), которые в преобладающем большинстве могут осуществлять транзитные соединения и подключаться путем коммутации к УКС или КС сети общего пользования. Сетевая структура: первичная УКС или главная станция: прямое включение станции; вторичная УКС или подстанция: доступ к сети общего пользования только через первичную станцию (соответственно через главную станцию). На рис. 6.19, б представлена возможная структура частной сети при введении ISDN, причем прежняя сетевая структура из главной станции и подстанции в основном сохраняется. По сравнению с аналоговой техникой получается более сильная централизация функций коммутации на главной станции ISDN, что является следствием возросшей мощности процессора и объема памяти; 221
Частная сеть Сеть общего пользования Аналоговый О абонент □ Абонент ISDN Аналоговый тракт • Тракт ISDN КС ISDN Рис. 6.19. Способы включения учрежденческих коммутационных станций в аналоговую сеть (а) и при введении ISDN (б): AL — станционная линия связи; QL — линия прямой связи; NAL — линия дополнительной связи; УКС — учрежденческая коммутационная станция. 1 Подключается точно так же, как абоненты; не обладает способностью осуществлять искание через транзитную станцию (сквозной набор): управление процессом установления соединения вручную, самим пользователем (клавишное устройство). 2 Автоматическое управление процессом установления соединения с помощью набора номера (учрежденческая автоматическая телефонная станция УАТС). 3 Станционное окончание только через УКС первого уровня (главная станция). 4 Вместе с подстанцией ISDN функции коммутации только через главную станцию. 5 Линия прямой связи в качестве частной некоммутнруемой линии. 6 Соединение напрямую как полупостоянное соединение через КС ISDN общего пользования
интеграция функций прежних клавишных установок на главной станции ISDN путем реализации соответствующего расширения возможностей служб на главной станции. Однако существующие аналоговые коммутационные установки точно так же, как аналоговые абоненты, должны и далее без каких-либо изменений обслуживаться в УКС ISDN, что возможно благодаря гибкой стратегии введения ISDN в частные сети; это требует выполнения на учрежденческих станциях аналого-цифрового преобразования и преобразования информации сигнализации; подстанции, самостоятельно выполняющие коммутацию, заменяются вынесенными цифровыми концентраторами с дистанционным управлением со стороны главной станции ISDN. 6.4.3. Прямые связи между учрежденческими коммутационными станциями ISDN Учрежденческие коммутационные станции ISDN (в принципе аналогично учрежденческим станциям телефонной связи) обслуживают нагрузку между главными станциями с использованием прямых {поперечных) линий связи QL (основная нагрузка) и станционных линий связи AL (избыточная нагрузка), см. рис. 6.19, б. При организации прямых связей между УКС ISDN через сеть общего пользования нужно учитывать новые виды услуг, предоставляемые при введении ISDN, которые также охватываются сетью, т. е. виды связи, организуемые между пользователями различных УКС ISDN, без ограничений; затем в ISDN общего пользования при существующих прямых связях можно организовать обмен информацией сигнализации между участвующими в соединении УКС ISDN (ср. сигнализация от абонента к абоненту в разд. 4.3.5.5). На рис. 6.20, а приведен пример реализации услуги: изменение службы при установленном соединении — переход от телефонной связи (коммуникационное соединения ТЕ-А1/ТЕ-В1) к неречевой службе, например факсимильной связи (ТЕ-А2/ТЕ-В2). Процесс сигнализации, развертывающийся между участвующими в изменении службы терминалами, с помощью связанной с ним УКС ISDN совпадает с описанным в разд. 6.3.6 случаем изменения службы при связи между оконечными устройствами, которые подключены непосредственно к сети общего пользования, так как и на участке абонентских окончаний УКС ISDN можно вводить протокол D-канала, стандартизированный МККТТ для ISDN общего пользования (см. разд. 6.4.1). Это справедливо и в отношении стороны сетевых окончаний УКС ISDN. Здесь протокол работы по D-каналу ISDN, предусмотренный для межстанционного трафика (сигнализация УКС — КС), может также использоваться для организации обмена по прямым связям между УКС ISDN (сигнализация УКС — УКС). Это возможно, поскольку как сообщения, так и процесс сигнализации — 223
Факсимильный аппарат % Цифровой телефон ? УКС-А ТЕ-А1 -| NT1 \—... Устройство видеотекса ТЕ-АЗ i I SETUP3-4 ALERT CONN CONN ACK Время б) SETUP . SETUP ACK ICONN NT1 Ь > ISDN общего пользования I "akc"a~ XkcjT AL QL I ПН Постоянное соединение информаци- онных каналов8 Виртуальное, Г^< сигнализационное соединение Долговременное соединение ][посто- янное соединение) 9 УКС-В Цифровой телефон ВД - —| NT1 \ QL I I Частная некоммутируемая линия 5 Факсимильный аппарат ТЕ-В1 S NT1 FAC1 .INFO .DISC3 'PET PET ACK ^H (FAC)' I i ' I i | i USER INFO6. |DT1:'0USER INFO'MFAC)7 USER INFO6 I _ USER INFO I. DT1:USERINFO . FAC ACK г Г IF AC АГ k) 7| (FAC)7 USER INFO INFO DISC- DISC3 7 i USER INFO 6 (FAC ACK) (FAC ACK) <£ PET PET ACK REL ■7 USER INFO6 |PT1:lcUSERINFOn(PISC),7 (DISC)7 RELCOMP | (DISC)7" |DT1:"USERINFO"(UISC:r (DISC)7 I PISC ""UgER INFO (REL) ' USER iNFOIRELJI REL , USER INFO ' (SETUP) D USER INFO 1 USER INFO О RELCOMP I ISETUP) J| I (CONN) ' USER INFO USER INFO (CONN ACK) (CONN) USER INFO (CONN ACK) И— Частная некоммутируемая линия ТЕ-ВЗ SETUP J ALERT CONN CONN ACK SETUP 3 CONN CONN ACK; -~A
Рис. 6.20. Пример организации прямых связей между учрежденческими коммутационными станциями ISDN через ISDN общего пользования: а — изменение службы при уже установленном соединении с изменением оконечных устройств от TE-A1/TE-B1 к TE-A2/TE-B2: ход выполнения процедуры в части, относящейся к пользователю, согласован с примером изменения службы при наличии ISDN общего пользования, описанным в разд. 6.3.6 (ср. рис. 6.14,6); б— использование одной н той же «абонентской линии» (сохраняемого автоматического соединения) попеременно во времени для коммуникационных связей ТЕ-А1,2/ТЕ-В1,2 и ТЕ-АЗ/ТЕ-ВЗ. AL — станционная линия; QL — линия прямой связи; УКС — учрежденческая коммутационная станция, АКС — абонентская коммутационная станция; NT1 — блок сетевого окончания; ТЕ — оконечное устройство. 1 Сообщение абонентской сигнализации FACility (ср. 1.451): требование дополнительных услуг, например изменение службы, для уже установленного соединения ISDN. а Сообщение абонентской сигнализации FACility ACKnowledge (ср. 1.451): квитирование при успешной реализации дополнительных услуг, требуемых сообщением FACility. 3 Сообщения абонентской сигнализации ISDN по построению (SETUP, ALERTing, CONNect, ...) и разрушению (Disconnect, ...) соединения ISDN на основе коммутации каналов (см. разд. 4.3.5, а также рис. 4.23). 4 Построение соединения к «новому» оконечному устройству (TE-A2 н соответственно TE-B2). s Разрушение соединения со «старым» оконечным устройством (TE-A1 'и соответственно TE-B1). 6 Сообщение абонентской сигнализации USER INFOrmation (ср. 1.451): делает возможным прозрачный обмен информацией сигнализации между пользователями через ISDN общего пользования (ср. разд. 4.3.5.5). Здесь она служит в качестве транспортного средства для: 7 сообщения сигнализации между УКС в сочетании с прямыми соединениями (ср. виртуальное сигнализационное соединение); 8 установления прямого соединения путем набора номера; 9 установления прямого соединения с помощью эксплуатационных функций; 10 сообщения SCCP относительно сквозной транспортировки от конца к концу сообщений части пользователя ISDN (см. разд. 6.3.4); " сообщения 1SUP «Информация пользователь-пользователь» (см. разд. 6.3.3) только для окончаний УКС — установлены МККТТ симметрично в обе стороны, т. е. не зависят от направления сигнализации между вызывающей/вызываемой и соответственно вызываемой/вызывающей УКС. Кроме того, уже упомянутая сигнализация «пользователь-пользователь» препятствует тому, чтобы ISDN общего пользования интерпретировала сообщения, которыми обмениваются между собой по прямым связям через ISDN общего пользования УКС, подобно тому, как это имеет место в случае меж станционного трафика: вместо этого сообщения пропускаются далее к учрежденческой станции-партнеру; кроме того, соответствующие сообщения сигнализации «упаковываются» для транспортировки через ISDN общего пользования в другие сообщения, например в сообщение USER INFOrmation. Прямые связи между УКС ISDN могут быть реализованы по- разному: либо как частные некоммутируемые линии связи, либо в виде долговременных соединений, проходящих напрямую через КС ISDN общего пользования. Со стороны УКС эти соединения становятся постоянными после того, как они будут организованы путем проведения соответствующих эксплуатационно-технических мероприятий. Долговременное сигнализационное соединение может либо устанавливаться одновременно с этим соединением постоянно, как показано на рис. 6.20 (постоянное виртуальное сигна- 8 Зак. 1177 225
лизационное соединение), либо устанавливаться и разрушаться по требованию на УКС (коммутируемое виртуальное сигнализационное соединение). Межстанционные связи могут вводиться также для обслуживания избыточной нагрузки, обусловленной обменом по прямым связям между УКС ISDN. При этом межстанционное соединение, которое автоматически устанавливается по требованию только один раз, используется последовательно во времени многократно для нескольких разных соединений между УКС (рис. 6.20, б); таким образом, оно используется сначала для соединения между ТЕ-А1.2 и ТЕ-В1.2; а затем — для нового соединения между ТЕ-АЗ и ТЕ-ВЗ. Коммутируемое соединение, используемое через ISDN общего пользования, служит при этом в качестве «полупостоянной» прямой связи. Виртуальное сигнализационное соединение, относящееся к межстанционному соединению (ср. сигнализационное сообщение USER INFOrrhation), позволяет при получении сообщения Disconnect на УКС разрушать соединение ТЕ-А1.2 и ТЕ-В1,2 и одновременно не разрушать используемое другими соединениями существующее межстанционное соединение в сети общего пользования. ГЛАВА 7 МЕТОДЫ ПЕРЕДАЧИ В ISDN 7.1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ В соответствии с определением МККТТ [7.1] ISDN базируется на цифровизированной телефонной сети. Поэтому ISDN в сети соединительных линий между коммутационными станциями может применять те же цифровые системы передачи, что и телефонная сеть. Однако для возможности использования основного абонентского окончания ISDN (с транспортной пропускной способностью 144 кбит/с, см. разд. 4.2.1.2) придется вводить новые методы передачи, хотя можно и не применять нового кабеля. Для устройств передачи цифровых сигналов по кабельным линиям и другим средам передачи МККТТ и МККР установили основные показатели (стыки, скорости передачи, качество передачи) — см. разд. 7.4, а для устройств каналообразования имеются подробные рекомендации (разд. 7.5). При рассмотрении синхронизации сети (разд. 7.6) и качества передачи цифровых участков (разд. 7.7) МККТТ уже давно (примерно с 1976 г.) учитывает требования ISDN. 226
7.2. ИЕРАРХИЯ ЦИФРОВЫХ КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ 7.2.1. Основа: 64 кбит/с Для цифровизированного телефонного сигнала ISDN строится на канале 64 кбит/с, который является основой иерархии каналов передачи. Такое значение каналов 64 кбит/с обусловливает необходимость более подробного рассмотрения их происхождения: оно связано с применением в телефонной сети импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), представляющей собой способ аналого-цифрового преобразования (рис. 7.1). Телефонный сигнал, полоса частот которого, как и при обычной телефонной дальней связи, ограничена 3400 Гц, дискретизируется с частотой 8000 Гц, т. е. разбивается на дискретные мгновенные значения. Диапазон подлежащих передаче значений делится на определенное число «шагов квантования» (на рис. 7.1 для ясности представлено только восемь шагов). Для каждого дискретного значения устанавливается, на какой шаг он приходится, номер этого шага передается в двоичном коде (на рис. 7.1 трехразрядный). Чем больше число шагов квантования, тем меньше «искажения квантования» (на рис. 7.1 ИК = СВ—Си). Число шагов квантования сначала (примерно в 1962 г.) было выбрано таким, чтобы искажения практически не ощущались при осуществлении в одном телефонном соединении четырех преобразований аналогового сигнала в ИКМ и обратно [7.2]. Тогда думали только о цифровой передаче между аналоговыми коммутационными станциями. Выяснилось, что при использовании соответствующего рационального «неравномерного кодирования» [7.3] доста-' точно 128=27 шагов квантования, т. е. для передачи каждого значения дискрета необходимо семь разрядов. Позднее поняли, что реализация международного соединения может потребовать последовательного включения вплоть до 14 или 15 преобразований аналогового сигнала в ИКМ. Поэтому МККТТ в 1969 г. решил установить в качестве нормы 8-разрядную ИКМ; это и заложило в качестве основы 8 разрядов Х8000 с-'=64 кбит/с. Однако единого международного стандарта для 8-разрядного кодирования не получилось; напротив, возникли два похожих «закона кодирования» — «закон А» (применяется в Европе и большинстве неевропейских стран) и «закон ц» (Северная Америка, Япония) [7.4]. Однако переход между системами, построенными на разных законах, возможен: в принципе каждая кодовая комбинация ИКМ в одном законе заменяется такой комбинацией в другом законе, чтобы получить лучшее соответствие восстановленных значений дискретов (см. рис. 7.1). Распределение допустимых искажений квантования между национальными и международным участками телефонного соединения установлено Рек. G.133 МККТТ [7.5; см. также 7.2]. 8* 227
Номер шага Двоич- квантования ный код h i г^ 1111111' 11 hi п 11 п. Сигнал ИКМ Рис. 7.1. Приицип*импульсно-кодовой модуляции (ИКМ): Си — исходный сигнал; Св—восстановленный сигнал, ИК—искажения квантования; Т — интервал дискретизации (при телефонии: 1/8000 Гц=125 мкс); • — значения восстановленных дискретов. В соответствии с Рек. МККТТ G.711 шаги квантования нумеруются от ±1, в то время как двоичный код, соответствующий номерам шагов, исходит от ±0; первый разряд отражает полярность Телефонное соединение между двумя абонентами ISDN имеет только одно аналого-цифровое и одно цифро-аналоговое преобразование. Поэтому в принципе здесь отсутствует необходимость придерживаться 8-разрядного кодирования и соответственно 64 кбит/с. Тем не менее этот стандарт пригоден и для ISDN по следующим причинам. Применяемые групповые сигналы (см. разд. 7.2.4) базируются на канале 64 кбит/с. Коммутационные поля цифровых коммутационных станций (см. разд. 6.2.3) проключают сигналы 64 кбит/с. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи для ИКМ на 64 кбит/с, называемые также кодеками (кодер + декодер), поставляются в виде элементов с высокой степенью интеграции. В перспективе для передачи речи потребуются улучшенные разборчивость и верность воспроизведения. Для этого в ISDN вводится новая телефонная служба (см. разд. 2.3.1.2) с полосой речевого сигнала приблизительно до 7 кГц. Абонент может выбрать вместо телефонной службы с ИКМ новую службу, если его партнер располагает соответствующим оконечным аппаратом. Аналого-цифровое преобразование речевого сигнала с полосой 7 кГц может быть реализовано с помощью адаптивной дифференциальной ИКМ 228
с частотой дискретизации 16 кГц. При дифференциальной ИКМ посредством ИКМ кодируется разность, между «предсказанным» (оценочное значение, полученное путем экстраполяции из имеющихся значений сигнала) и фактическим значениями дискрета, при этом «шкала шагов квантования» до некоторой степени подвижна. Как и устройство образования оценочных значений, она может адаптироваться под характерные особенности уже имеющегося сигнала (адаптивная дифференциальная ИКМ, АДИКМ); в результате сигнал можно описать меньшим числом разрядов, чем при ИКМ, например четырьмя разрядами на дискрет, благодаря чему приходят к 64 кбит/с = 16x4 кбит/с и для речевого сигнала с полосой 7 кГц, так же как и при ИКМ для обычного телефонного сигнала. Для такого способа МККТТ разработал Рек. G.722. Преимущества относительно высокой скорости передачи 64 кбит/с. могут быть использованы и в оконечных аппаратах для неречевых сигналов (например, факсимильных и передачи данных). Несмотря на это, рассматриваются и другие скорости передачи, в особенности 32 кбит/с, также с АДИКМ, но для обычных телефонных сигналов с полосой частот от 300 до 3400 Гц. В расчете на возможно меньшую скорость передачи для существующих оконечных устройств текста и данных обсуждаются также скорости передачи 16 и 8 кбит/с на абонентский канал и уже предлагается (особенно в США), чтобы была возможность проключать сигналы с этими скоростями передачи также и в коммутационных станциях (коммутация на субскоростях). Однако применительно к интеграции служб желательно установление единой скорости передачи, а именно 64 кбит/с. На некоторых участках сети (например, спутниковых) для повышения эффективности использования соединений, которые служат только для передачи речи, может применяться скорость 32 кбит/с. Для такого случая предусматривается непрозрачный тип соединения (см. разд. 7.7.5). При связи с подвижными объектами из-за ограниченности полосы частот желательна еще меньшая скорость передачи (не более 16 кбит/с). В этот сигнал должны быть включены вспомогательные символы для защиты от цифровых ошибок. 7.2.2. Обзор иерархий цифровых групповых сигналов В Рек. МККТТ G.702 [7.6] дана структура иерархий. На рис. 7.2 (по образцу Рек. МККТТ G.702) представлена «европейская» иерархия цифровых сигналов1; при этом особое внимание обращено на те устройства, которые имеют значение для ISDN. В большинстве стран применяются ступени группообразования согласно 1 Применение и распределение цифровых сигналов разных уровней иерархии по средам передачи в СССР не всегда совпадает с тем, что приведено на рис. 7.2.— Прим. перев. 229
к'ровен! иерархии 4 3 2 1 Скорост перадачк кбит/с 139264 34368 8448 2048 > Число , каналов 64 кбит/с 1920 480 * 120 30 I АВГ 34/140 G.751 ~т 1...4 I АВГ В/34 G.751 1...4 X АВГ 2/8 G.742 I I I I 1...4 Направляющая среда РРЛ D ОВ -G.956 Коаксиальный кабель 1.2/4,4 или 2.6/9,5 - G.954 РРЛ ОВ -G.956 ш) Коаксиальный кабель {все типы) -G.954 РРЛ ОВ -^> G.956 .D Коаксиальный кабель 0,7/2,9 ■ G.954 г 1 и ОВ t- - G.956 О Симметричный кабель -G.952 Учражден- ческая КС тгт Цифровая коммутация Для В-каналов | Для Н-каналов Q.S11 -516 т 1/ \_!—••;—L/ Кодек видеотелефона Н.120 Основное абонентское окончание Абонентское окончание жение ISDN (2В + D) с первичной скоростью Изобра- Звук Рис. 7.2. Иерархия цифровых сигналов на основе 2048 кбит/с с устройствами, которые имеют значение для ISDN: АВГ — аппаратура временного группообразоваиня, ОВ — оптическое волокно; G..., Н..., Q...— обозначения соответствующих рекомендаций МККТТ (в Красной книге); В, D, Н: см. разд. 4.2.1.1; РРЛ — радиорелейная линия; ~~~~ плоскость стыков (часто также точка переключений): стыки в соответствии с Рек. МККТТ G.703 230
рис. 7.2 '; в Северной Америке и Японии используются другие групповые сигналы (также определены в Рек. МККТТ G.702), которые, естественно, также возможны в ISDN. Неподвижными точками в иерархии являются стыки, в которых в принципе могут соединяться любым образом друг с другом аппараты, рассчитанные на одну и ту же скорость передачи. Для этого в Рек. МККТТ G.703 устанавливаются формы импульсов и коды передачи сигналов на стыках [7.7]. Цепи стыка обычно заводятся на стойку переключений цифровых сигналов [7.3], на которой возможны гибкая кроссировка и транзит. 7.2.3. Первичный групповой сигнал Первые стандарты на системы передачи с ИКМ появились де- факто в США (разработаны компанией AT&T), где в 1962 г. было введено устройство, объединявшее 24 цифровизированных телефонных сигнала с 7-разрядным кодированием каждого. К каждой 7-разрядной кодовой комбинации добавлялся восьмой символ для сигнализации и на 24 X (7 + 1) символов — еще один символ для цикловой синхронизации, так что в общей сложности скорость передачи становилась равной (24X8 + 1) символов Х8000 с_1 = = 1544 кбит/с. Структура цикла показана на рис. 7.3, о. Она сохранилась и после перехода на 8-разрядное кодирование (см. разд. 7.2.1) [7.8]. Существующие американские системы передачи на 1544 кбит/с («системы TI») не позволяют передавать длинные последовательности нулей; поэтому пока каждый октет должен содержать по крайней мере одну единицу. При передаче речи (методами ИКМ, АДИКМ, см. разд. 7.2.1) это достигается тем, что «октет из 8 нулей» не применяется; при передаче неречевых сигналов следует установить единицей восьмой символ каждого октета. Европейцы в 1969 г. в рамках СЕРТ 2 договорились о системе, которая объединяет 30 кодированных телефонных сигналов. Сигнализация с самого начала полностью отделяется от передачи речи, а для опознавания положения цикла, извещения об аварии и т. п. предусматриваются достаточные резервы [7.9]. Цикл представлен на рис. 7.3, б. Канальные интервалы с 1-го по 15-й и с 17-го по 31-й в настоящее время предназначаются для телефонных сигналов, кодированных методом ИКМ; в ISDN вместо них могут поступить любые другие сигналы 64 кбит/с, которые передаются от абонента внутри каналов В (см. разд. 4.2). Канальный интервал 16 в настоящее время предусматривается для поканальной сигнализации; в ISDN в структуре каналов первичной абонентской линии (см. разд. 4.2.1.2) (например, между учрежденческой КС повышен- 1 На АВГ 2/8, АВГ 8/34 и АВГ 34/140 в СССР распространяются соответственно Рек. МККТТ G. 745, G. 753, G. 754, а не G. 742 и G. 751.— Прим. перев. 2 Европейская конференция администраций связи.— Прим. перев. 231
Номер канального интервала (1 + 24 X 8) символов = 193 символа в 125 мкс |1 |2|3|4|Б|б|7|8|9 |10|11|12113|14|15116|17|18|19|20|21|22|23|24 Тактовая позиция ЦС И Время - В каналах с 1 по 23: по 8 символов (один октет) на каждый 8-канал Например, для сигнализации в канальном интервале 24: 8 символов (один октет) для сигнализации а) Рис. 7.3, а. Цикл для сигнала 1544 кбит/с; вариант для ISDN. Символы на тактовой позиции циклового синхросигнала внутри 24-канального цикла служат для различения циклов и сверхциклов, для извещения об аварии и для передачи проверочных символов (CRC-6),; последние служат для измерения коэффициента ошибок н для предотвращения ложного циклового синхронизма 32 X 8 символов ~ 256 символов в 125 мкс 8 канальном интервале 16: 8 канальных интервалах 8 символов (один октет) с1по15ис17по31: j iii,,,! В четных циклах для сигнализации по 8 символов(один октет) |П[1 |а|р|р[р|р|р | извещение на каждый В-канал об аварии и т. п. б) Рис. 7.3,6. Цикл группового сигнала 2048 кбит/с (в ISDN): П — проверочный символ (CRC-4) служит для предотвращения ложного циклового синхронизма и для измерения коэффициента ошибок; А — символ извещения об аварии; Р — резерв ной емкости и оконечной КС сети общего пользования) в него вводится сигнал D-канала со скоростью 64 кбит/с (см. разд. 4.2.3), а на участке между двумя КС общего пользования — сигнал общего канала сигнализации по системе сигнализации № 7 МККТТ (см. разд. 6.3). 7.2.4. Сигналы с более высокими скоростями передачи Как в традиционных, так и в цифровых системах передачи там, где необходимо пропустить большой трафик, должен быть образован достаточно большой пучок каналов. Для этого разработаны системы «иерархических» уровней группообразования. В системе, которая возникла в Европе (рис. 7.2), на каждом уровне объединяются четыре сигнала предыдущего уровня. Система США и Японии использует коэффициенты группообразования 3, 4, 5 и 7. 232
Непосредственная передача по кабельным и радиорелейным линиям осуществляется очень часто с «иерархическими» скоростями (см. табл. 7.2). Однако несколько иерархических цифровых сигналов можно также объединить с помощью дополнительного группообразо- вания и лишь затем подать в линию, например, для передачи по радиорелейной линии со скоростью 2X8448 кбит/с, по коаксиальной или волоконно-оптической линии со скоростью 565 Мбит/с. (Для соответствующих неиерархических скоростей передачи в общем отсутствуют принятые в международном масштабе аппаратурные стыки.) Сигналы высших уровней «цифровой иерархии» содержат пучки телефонных сигналов, в ISDN — сигналы В-каналов (см. рис. 7.2) или в перспективе и высокоскоростные сигналы, которые требуют в месте своего возникновения более 64 кбит/с (разд. 2.5). 7.3. СРЕДЫ ПЕРЕДАЧИ В принципе в ISDN применяются те же среды передачи, что и в обычных сетях. Разумеется, для высокоскоростных служб на абонентских линиях требуются не обычные медные пары, а оптические волокна. 7.3.1. Кабельные линии Обзор различных сред для передачи цифровых сигналов в кабелях представлен в табл. 7.11. Ниже кратко рассматриваются их некоторые основные характеристики. Симметричные пары, т. е. скрученные пары медных проводников с изоляцией из бумаги или полиэтилена, объединяются в кабели, содержащие приблизительно от 20 до 2000 пар. В настоящий момент они служат для передачи аналоговых речевых сигналов тональных частот на абонентском участке, а также в городской и сельской сети. С начала применения импульсно-кодовой модуляции по существующим кабелям этого вида передаются цифровые сигналы. При этом улучшается использование емкости кабеля (например, при 30-ка- нальной ИКМ системе — см. разд. 7.2.3 — для образования 30 речевых трактов требуются только две пары вместо 30), что позволяет с ростом трафика обходиться без прокладки нового кабеля. Чем выше скорость цифрового сигнала, тем больше затухание пары (см. рис. 7.8). Взаимные помехи между различными парами одного кабеля также увеличиваются. Чтобы при скорости передачи 2048 кбит/с надежно отличать желаемый сигнал от наведенных помех, следует устанавливать промежуточные регенераторы на расстоянии примерно от 1,7 до 3,5 км [7.10]. На абонентских линиях с 1 В СССР в качестве направляющих сред используются также симметричные пары высокочастотных кабелей.— Прим. перев. 233
Таблица 7.1. Среды передачи для цифровых сигналов в кабелях Среда передачи Медный проводник Световод Характерные параметры Симметричная пара (первоначально для низких частот) Трубка миникоак- сиала габаритного коаксиала нормализованного коаксиала Градиентное волокно (многомодо- вое) Одномодо- вое волокно Диаметр жилы Внешний диаметр внутреннего ника/внутренний диаметр внешнего проводника Диаметр дечника/диаметр оболочки Диаметр модового поля '/Диаметр оболочки 0,4...1,2 мм 0,7/2,9 мм 1,2/4,4 мм 2,6/9,5 мм 50/125 мкм 10/125 мкм Рекомендация МККТТ G.613 G.621 G.622 G.623 G.651 G.652 Диапазон применения Частота, МГц ДО 2 0,2...20 0.06...70 0.06...300 Длина волиы, нм 820...900 1270...1330 1300 1550 1 Содержит основную часть мощности света, примерно на 10% больше'диаметра сердечника, см. рис. 7.5, б. общей скоростью передачи 144 кбит/с необходимость в регенераторах возникает только на расстояниях более 8 км, если применяется способ эхокомпенсации (разд. 7.4.3). Коаксиальный кабель состоит из пар, характерными параметрами которых являются внешний диаметр внутреннего проводника и внутренний диаметр внешнего проводника. Для передачи аналоговых сигналов в системах дальней связи используются коаксиальные пары 2,6/9,5 мм (нормализованные) и 1,2/4,4 мм (малогабаритные). Они пригодны также для цифровой передачи. Зачастую для этого используются имеющиеся резервные пары (трубки) существующих кабелей или кабель переоборудуется с аналоговой на цифровую передачу (при сохранении расстояния между усилителями). Прокладка такого коаксиального кабеля специально для цифровой передачи в будущем понадобится редко. Исходя из экономических соображений, специально для цифровой передачи был разработан миникоаксиал 0,7/2,9 мм. Он применяется в нескольких странах для передачи сигналов 2 и 8 Мбит/с. Оптическое волокно хотя и является недавней разработкой (обсуждалось с 50-х годов, но только в 70-х годах начало внедрять- 234
700 800 9UC 1000 1100 1200 1300 1400 Длина волны, нм *- 1600 Рис. 7.4. Затухание (на 1 км) типичного оптического волокна в зависимости от длины волны. Заштрихованы диапазоны длин волн, в которых используются существующие электрооптические преобразователи (светодиод и лазер) ся), но для цифровой передачи (и вообще для будущих систем связи) представляется самой перспективной средой передачи. Несомненно, что оптические волокна будут абсолютно доминировать в кабелях будущих систем передачи, во всяком случае во вновь прокладываемых кабелях; это относится как к дальней, так и к местной связи. По оптическому волокну, представляющему собой световод из кварцевого стекла, передаются световые лучи инфракрасного диапазона. Затухание зависит от чистоты материала. Естественно, что из-за поглощения и рассеивания света здесь и с точки зрения физики I *?. <и «4 rfh и I [-: ч dc = 50 мкм I Сердеч " ник d » 9 мкм Градиентное волокно Одномодовое волокно а) Рис. 7.5. Типы оптических волокон (а) и определение диаметра модового поля dM„ (б). В одномодовом волокне устанавливается не диаметр сердечника, а диаметр модового поля, который приблизительно на 10% больше диаметра сердечника: L — относительная плотность мощности света 235
существуют границы, которые не могут быть нарушены. Затухание падает с увеличением длины волны (см. рис. 7.4). Практически используются два вида оптических волокон (рис. 7.5): градиентное волокно; благодаря его относительно большому диаметру (50 мкм) оно может воспринимать свет светодиодов, однако, по существу, его использование ограничено передачей сигналов со скоростями до 140 Мбит/с; одномодовое волокно, для которого из-за малого диаметра сердечника (9 мкм) практически могут использоваться только лазерные диоды или светодиоды с боковой эмиссией. Детали технологии и применения оптических волокон и полученного из них кабеля описаны в [7.11—7.14]. 7.3.2. Радиорелейные линии Средой передачи для радиорелейных линий (РРЛ) является свободное пространство. В соответствии с законами излучения затухание наступает от того, что радиосигнал нельзя сконцентрировать в как угодно узкий луч. Величина затухания (в децибелах) возрастает не пропорционально расстоянию (как в кабелях), а пропорционально *его логарифму, так что можно перекрыть без усиления существенно большие расстояния, чем в кабеле с медными парами. На практике, однако, в свободном пространстве имеют место дополнительные составляющие затухания, а именно обусловленные поглощением в атмосфере, и прежде всего — рассеиванием на каплях дождя. Затухание из-за дождя возникает практически только на частотах выше примерно 10 ГГц [7.15]. В таком случае должны быть укороченные пролеты (т. е. уменьшенные расстояния между радиорелейными станциями); поэтому повышенные частоты используются в основном для систем местной связи (см. разд. 7.4.4). На наземных пролетах возможны сильные помехи из-за интерференции, вызванной многолучевостью. Она возникает за счет отражений от плоских поверхностей земли, от водных поверхностей и от отчетливо выраженных границ слоев воздуха [7.15]. Пропускная способность РРЛ ограничена. Наземные радиолинии используют диапазон частот, ограниченный условиями поглощения (от нескольких сотен мегагерц до 23 ГГц), с учетом того, что одни и те же частоты могут применяться в различных местах только при достаточном расстоянии между этими местами. Для спутниковых радиолиний критерии применения те же, что и для наземных, включая затухание из-за дождя. Однако желательно, чтобы радиолучи, направленные на спутник, пересекали слой дождя под относительно острым углом. В спутниковых системах связи применяются частоты приблизительно до 30 ГГц. Однако геостационарные спутники могут располагаться в плоскости экватора (на высоте примерно 36 000 км) 236
не с любой плотностью (минимальное расстояние в настоящее время 3°, в будущем 2°). Поэтому общая пропускная способность с этой точки зрения также ограничена. В качестве недостатка спутниковых линий нужно назвать большое время прохождения сигнала на одном «спутниковом пролете», т. е. на участке Земля — спутник — Земля. Оно может нанести вред разборчивости телефонной связи (и в еще большей степени — при двух последовательных спутниковых участках) и помешать диалоговой работе при передаче данных (см. разд. 3.7 и 7.7.3) [7.16]. Направленная радиосвязь (включая спутниковую) позволяет быстро организовывать тракты связи; кроме того, она совершенно незаменима при отсутствии кабельных линий связи или невозможности их прокладки по географическим условиям. 7.4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ПО КАБЕЛЬНЫМ И РАДИОРЕЛЕЙНЫМ ЛИНИЯМ 7.4.1. Общие сведения Для пользователя независимо от направляющей среды системы и методы передачи должны обеспечивать одинаковые показатели качества. Особенно это относится к ISDN, где каждая система передачи должна быть в состоянии передавать сигналы различных служб. Организации, эксплуатирующие сеть, также заинтересованы в едином качестве передачи, чтобы иметь возможность свободно производить переключения и замены систем передачи. По этим причинам МККТТ ввел понятие секции цифровой линии (СЦЛ). Секция цифровой линии является элементом полного соединения; на рис. 7.6 показано эталонное соединение с СЦЛ. Согласно определениям МККТТ и Почтового ведомства ФРГ [7.3], СЦЛ охватывает все устройства, которые служат для передачи сигналов с определенной скоростью между смежными пунктами переключения или пунктами, которые им функционально соответствуют (в большинстве случаев с нормализованными стыками — см. разд. 7.2.2). Для одной СЦЛ установлены в основном следующие показатели. - Длина эталонной СЦЛ, к которой относятся показатели качест- Оконечнан КС Цифровой абонент I -О- "*"" СЦЛ Длина Междуго- Международная родная КС УАК-2 УАК-1 КС .2 50 км ..34 125 км . . 341.. 34 по 280 км X!" \-r/ ~v .34 или 140 ло 280 км Рис. 7.6. Построение эталонного соединения от абонента до международной коммутационной станции: КС — коммутационная станция; УАК-1 и УАК-2 — узлы автоматической коммутации первого и второго класса 237
ва: 50 км (преимущественно для 2 и 8 Мбит/с) или 280 км (в первую очередь для повышенных скоростей передачи). Независимость от последовательности символов [7.3], т. е. система передачи должна транслировать любую последовательность символов, включая и длительную последовательность нулей. Это требование было выдвинуто специально в интересах свободной передачи в ISDN сигналов текста и данных. Большая часть систем передачи на 1544 кбит/с пока не удовлетворяет этому требованию (см. разд. 7.2.3). Характеристики цифровых ошибок: см. разд. 7.7.1; например, для СЦЛ на 140 Мбит/с протяженностью 280 км установлена максимальная доля 0,045% для одноминутных интервалов с коэффициентом ошибок более 10_6. Стыки с другими устройствами (например, со смежными СЦЛ) см. разд. 7.2.2. Максимальная величина незаметных, но неизбежных фазовых дрожаний [7.3] на входе и на выходе [7.3] (см. разд. 7.7.4). Условия аварийной сигнализации. Из аппаратуры окончания линейного тракта для групповых сигналов (со скоростями передачи от 2 Мбит/с и выше) сигналы аварии выдаются: при пропадании входящего сигнала; при превышении коэффициентом ошибок в сигнале, приходящем от тракта передачи, величины 10~3. При аварии следующий далее сигнал заменяется на сигнал индикации аварийного состояния, а именно на сигнал в виде длительной последовательности единиц. (Если, например, сигнал 2 Мбит/с заменяется на сигнал индикации аварийного состояния, то и во всех сигналах 64 кбит/с, которые образуются заново после разделения группового сигнала, также передается длительная последовательность единиц.) Эти показатели согласованы в международном порядке в Рек. МККТТ G.921 [7.17], которая распространяется как на кабельные, так и на радиорелейные системы. 7.4.2. Передача по кабелям на участке соединительных линий В табл. 7.2 дан обзор систем для цифровой передачи по кабелям '. Как уже изложено в разд. 7.3.2, передача по медным проводам организуется преимущественно там, где кабели уже проложены и либо используются для аналоговой передачи, либо еще свободны. Будущее принадлежит оптическим волокнам; это вытекает уже из рассмотрения направляющих сред в табл. 7.1. Преимущества оптических волокон по отношению к медным линиям состоят в следующем. 1 В табл. 7.2 приведены только примеры цифровых линейных трактов. В частности, отсутствуют тракты на симметричных парах высокочастотных кабелей, а также тракты систем с удвоенными скоростями (например, 2X34 Мбит/с), нашедшие применение на сети связи СССР.— Прим. перее. 238
Таблица 7.2. Системы передачи цифровых групповых сигналов по кабелям. Данные взяты в основном из {7.14]. Относительно кодов передачи см. разд. 7.4.2 Среда передачи Медный проводник Оптическое волокно Основные характеристики Симметричная пара (первоначально для низких частот) Трубка миникоаксиала малогабаритного коаксиала нормализованного коаксиала Градиентное (многомодовое) волокно Источник света: светодиод / = 820...900 нм /«1300 нм лазер / = 820...900 нм /«1300 нм Одномодовое волокно с лазером /=1300 нм /=1550 нм Код передачи и длина регеиерационного участка для систем передачи со скоростью, Мбит/с 2 HDB3 1,7...3,5 км Двоичный ' 8... 12 км 20 км Двоичный ' 12... 16 км 30...40 км 8 HDB3 4 км Двоичный ' 9... 11 км 15 км 5В6В 10...15 км 25...35 км 34 4ВЗТ 2 км 4ВЗТ 4 км 4ВЗТ 9,3 км 5В6В 5,5 км 12...21 км 5В6В 10... 13 км 29...39 км 5В6В 30...55 км 140 4ВЗТ 2 км 4ВЗТ 4,65 км 5В6В 5 км 7 км 5В6В 20...30 км 5В6В 30...50 км 40...70 км 565 AMI 1,65 км 5В6В 25...40 км 30...60 км 1 Например, 1В2В.
-Стыки согласно Рек. МККТТ G.703, G.704- Вход-* выход- ^Т~АОЛТ~ \. | ПР | \ |~ПР~| ". Г*ТР~| \ А^ПТ~П Выход • Вход |~ Ш ^ Рис. 7.7. Принципиальная структура линейного тракта для передачи цифрового сигнала по кабелю: ЛОЛТ — аппаратура окончания линейного тракта; ПР — промежуточный регенератор; СЦЛ — секция цифровой линии Малое затухание и отсюда большая длина регенерационного участка; промежуточные регенераторы с дистанционным питанием становятся редкими, а в местной сети чаще всего не используются (большинство промежуточных регенераторов может быть размещено в зданиях)1. Для систем с повышенными скоростями передачи для дальней связи, а также для подводных кабелей рассматривается преимущественно одномодовое волокно из-за его малого затухания (см. рис. 7.4) и большой полосы. Очень высокая пропускная способность (теоретически более 10 Гбит/с). * Малые объемы и масса кабеля; большая гибкость. Отсутствие электрической проводимости; следовательно, нет необходимости в каких-либо мерах по защите от наводок, молний и т. п. На рис. 7.7 представлена принципиальная структура линейного тракта, состоящего из аппаратуры окончания линейного тракта, пар кабеля и промежуточных регенераторов; число последних в волоконно-оптических системах во много раз меньше. Построение согласно рис. 7.7 представляет собой физическую реализацию секции цифровой линии (см. разд. 7.4.1). Аппаратура окончания линейного тракта предназначена для преобразования цифрового сигнала из нормализованного стыкового кода к коду передачи (в случае необходимости) и обратно, контроля коэффициента ошибок, формирования аварийных сигналов и дистанционного питания (если необходимо). В табл. 7.2 названы некоторые из возможных кодов передачи: HDB3 (используется так же, как стыковой код на 2, 8 и 34 Мбит/с) является квазитроичным кодом [7.3], т. е. кодом, при котором двоичные единицы передаются поочередно положительными и отрицательными импульсами. Если в исходном двоичном сигнале непосредственно друг за другом следует четыре или большее число нулей, вводятся дополнительные импульсы, за счет чего из сигнала можно простым способом выделить колебание с тактовой частотой (чтобы добиться независимости от последовательности символов, см. разд. 7.4.1); 240
4B3T является троичным кодом с избыточностью [7.3]: каждые четыре символа исходного сигнала заменяются тремя троичными, благодаря чему скорость передачи символов в линии снижается до 3/4 (уменьшенное затухание линии). Имеется несколько вариантов кода 4ВЗТ; один из них MMS43 [7.18] применяется Почтовым ведомством ФРГ в системах передачи на 34 и 140 Мбит/с (см. табл. 7.2), а также в системе передачи для абонентских линий (см. разд. 7.4.3); 5В6В является двоичным кодом с избыточностью для оптических волокон, в котором для контроля и достижения независимости от последовательности символов на каждые пять символов сообщения добавляется шестой символ. 7.4.3. Передача по абонентским линиям 7.4.3.1. Общие сведения Пары медных жил абонентских линий (АЛ) представляют собой весьма значительную часть общих капиталовложений в телефонной сети. В дальнейшем их можно будет использовать в ISDN, при этом не потребуется новых капиталовложений для абонентских линий. По аналогии с симметричными парами с бумажной или полиэтиленовой изоляцией, используемыми для соединительных линий (СЛ), здесь также следует учитывать, что эти линии первоначально предназначались для передачи сигналов тональных частот (см. разд. 7.3.1). На рис. 7.8 представлена характеристика затухания типовой .100 15 J 10 ч 1 1 0,4 мм,— 0,6 мм 1 1 I 10° ю2 Частота, кГц ' Рис. 7.8. Характеристика затухания типовой пары кабеля местной связи с полиэтиленовой изоляцией 2 4 6 Длина АЛ, км *• Рис. 7.9. Распределение длин абонентских линий, находящихся в ведении Почтового ведомства ФРГ, на местных сетях емкостью менее 800 абонентов (/), более 10 000 (2) и среднее по всем местным сетям (3) 241
пары (с диаметрами жил 0,4 и 0,6 мм). Почтовое ведомство ФРГ применяет пары 0,4 мм при длинах АЛ до 4,2 км; при больших длинах за счет соответствующего подмешивания пар с диаметром жил 0,6 мм достигается то, что затухание на тональных частотах при длинах от 4,2 до 8 км остается практически постоянным. При повышении частоты оно несколько возрастает (примерно на 3% при 60 кГц и переходе от 4,2 к 8 км). На рис. 7.9 представлено распределение длин АЛ, находящихся в ведении Почтового ведомства ФРГ. Видно, что 99% АЛ не длиннее 8 км, т. е. они без затруднения могут быть образованы парами 0,4 и 0,6 мм. При цифровой передаче по АЛ должна быть такая же дальность действия. При длинах, превышающих 8 км, и низкочастотной передаче требуется повышенное напряжение питания; при цифровой передаче может понадобиться промежуточный регенератор или на абонентском участке потребоваться применение апнаратуры каналообразования (см. разд. 7.5.2). Во многих странах очень протяженные низкочастотные АЛ пупинизированы. При цифровизации пупиновские катушки следует удалить, так как пупинизация вызывает существенный рост затухания в диапазоне выше тональных частот (свойства фильтра низких частот). Там, где еще нет абонентских линий, при новой прокладке можно будет предусмотреть оптические волокна. Они пригодны также для «высокоскоростной» АЛ (со скоростью передачи 2048 кбит/с или более). В отдельных сельских районах могут быть использованы радиолинии. Однако далее подробно будет рассматриваться только передача по медным парам. 7.4.3.2. Методы передачи для основного абонентского окончания До настоящего времени МККТТ не стремился нормализовать методы передачи, ссылаясь при обосновании этого на значительные отличия условий в разных странах; кроме того, нельзя препятствовать технологическому прогрессу. Некоторые страны (например, США) стремятся, однако, к стандартизации внутри страны; это могло бы в конце концов привести также к международной стандартизации. ■3 ь Пм Пд Рис. 7.10. Двухпроводная дуплексная передача; сигналы обоих направлений передаются по одной и той же паре: Пд — передатчик; Пм — приемник; 1 — помехи вследствие отражений сигнала, переданного из А 242
Для основного абонентского окончания ISDN (см. разд. 4.2.2) пока несомненно только то, что здесь должна передаваться информация от двух В-каналов и одного D-канала; к этому следует добавить еще цикловый и, возможно, сверхцикловый синхросигналы, а также символы для технической эксплуатации, так что на практике общая скорость передачи получается около (2X64 + +2X16) кбит/с = 160 кбит/с. Так как в распоряжении одного абонента имеется только одна пара, как и в существующей телефонии на низких частотах, цифровой сигнал должен передаваться по одной паре в обоих направлениях (см. рис. 7.10). Здесь проблема состоит в том, что в приемник приходит не только желаемый сигнал с противоположной стороны, но и сигнал, вызванный неизбежными отражениями (например, в точках а и b дифсистем, см. рис. 7.10), передаваемый в ту же сторону и действующий в приемнике как помеха. Воздействие этого отраженного сигнала (несколько неточно обозначается как «эхо») должно быть устранено. На практике для этого используются две возможности. В качестве первой изучен и реализован метод временного разделения (называется также способом пачек или пинг-понга). При этом образуются блоки информации, например, составленные из двух октетов для каждого из В-каналов и четырех символов D-канала, которые поочередно передаются в обоих направлениях, как показано на рис. 7.11. Между концом передачи блока данных, например в пункте А, и началом передачи на противоположной стороне АЛ (например, в пункте В) следует образовать зазор Т3, в течение которого могут затухнуть мешающие отражения. Продолжительность зазора должна быть несколько больше времени прохождения сигнала Тп. Чем больше длина АЛ и соответственно время прохождения Тп, тем меньше времени остается для передачи блоков данных и тем выше должна быть при этом скорость во время фактической передачи. На рис. 7.12 показана зависимость скорости передачи от длины линии для случая, когда в блоке передается четыре октета каналов В (период Т—250 мкс). Видно, что для дальности 8 км потребуется уже скорость передачи около 550 кбит/с. Применение столь высоких скоростей передачи становится проблематичным из-за большого затухания, переходных влияний между соседними парами и радиопомех. Однако для коротких АЛ, например в учрежденческих КС, этот способ применим. Метод эхокомпенсации (с одновременной передачей в обоих направлениях) позволяет избежать описанных выше проблем; поэтому он внедряется Почтовым ведомством ФРГ и многими другими администрациями связи. Здесь скорость передачи не зависит от дальности; передача ведется непрерывно. Отражения в точках а и b дифсистем (см. рис. 7.10) или от неоднородностей вдоль линии при этом способе оказывают непо- 243
Абонент КС NT А АЛ ЛБ В Передача ОтАкВ У//////ШШЛ- *■ Тп Прием Г Т/2 '"1 Период Т ] От В 1 Передача «шш ! тп г- г *! i например, 250 мкс) кА т 3 Прием вА '"! ^ Время - Рис. 7.11. Метод временного разделения: АЛ — абонентская "Линия; ЛБ — линейный блок (на коммутационной станции); NT — сетевое окончание пользователя; Т3 — временной зазор; Тп — время прохождения сигнала; КС — коммутационная станция средственное мешающее влияние. Чтобы сделать отраженный сигнал безвредным, его следует очень точно воссоздать и вычесть из принимаемого сигнала так, чтобы остался только желаемый сигнал. Если нужно, например, перекрыть затухание линии, равное 35 дБ (это соответствует 4,2 км при диаметре жилы 0,4 мм и 60 кГц, см. ниже), то следует подавить отражения «собственного» сигнала путем компенсации приблизительно на 55 дБ. Следовательно, отраженный сигнал должен быть скопирован с точностью около 2% по всей своей временной характеристике. Это возможно с помощью эхокомпенсатора, который может автоматически адаптивно подстраиваться под характеристики линии [7.19]. Такой компенсатор может быть экономично реализован только в виде цифровой схемы с высокой степенью интеграции. На рис. 7.13 представлена принципиальная структура устройства передачи с эхокомпенсацией. Передатчик дает сигнал как в линию, так и на эхокомпенсатор. Последний построен как трансверсальный фильтр [7.20], коэффициенты которого устанавливаются адаптивно таким образом, чтобы на выходе этого фильтра 2 4 Дальность, км- Рис. 7.12. Зависимость требуемой скорости передачи при методе временного разделения от дальности (для 7= =250 мкс) 244
Сигнал на передаче Цвоичный^-^ сигнал^^-^ ^^MMS43 Вычислительное устройство для адаптивной регулировки трансверсального фильтра Сигнал на приеме "\MMS43 Двоичный^ сигнал \ '' 1 х ^ /~ "^ " Трансвер- сальный фильтр вст Блок согласо- __/ АЛ Рис. 7.13. Принципиальная структура устройства для передачи сигналов со скоростью 160 кбит/с по абонентской линии (метод эхокомпенсацни): ВСТ—выходной сигнал трансверсального фильтра (отображение эхосигнала); MMS43— код передачи (см. разд. 7.4.2) возникло отображение ВСТ эхосигнала. Оно вычитается из принимаемого сигнала. В принципе эти функции полностью аналогичны тем же функциям эхокомпенсаторов, которые применяются в аналоговой телефонной сети, чтобы сделать безвредным эхо речевых сигналов при организации трансокеанских или спутниковых связей [7.21]. Реализация цифрового эхокомпенсатора облегчается путем выбора подходящего кода передачи. Для устройства, которое вводится Почтовым ведомством ФРГ, выбран код MMS43 (см. разд. 7.4.2). Он обеспечивает получение в линейном сигнале относительно малой низкочастотной составляющей; кроме того, скорость передачи символов в линии уменьшается до 120 кБод. Наибольшая мощность цифрового сигнала находится около частоты 60 кГц. За счет этого уменьшается затухание сигнала и увеличивается переходное затухание. В США предполагается применение кода 2B1Q. При этом два символа исходного сигнала заменяются символом четырехуровневого сигнала. Пока на АЛ используются медные пары, имеет смысл поставлять от коммутационной станции электропитание для сетевого окончания пользователя NT1 (см. разд. 4.2.2) и, смотря по обстоятельствам, для питания одного оконечного аппарата (прежде всего, телефона) по крайней мере в аварийном режиме. Дистанционное питание NT1 прежде всего выгодно для диагностики повреждений путем образования испытательных шлейфов. В состоянии покоя, т. е. пока не происходит никаких соединений, сетевое окончание пользователя не полностью активно, при этом полный ток электропитания постоянно не требуется. Тем не менее сетевое окончание пользователя NT1 постоянно в состоянии при- 245
нять «сигнал активизации», а именно определенную (троичную) последовательность импульсов (см. разд. 4.2.2.5). Если она принята, то NT1 активизируется, т. е. включаются все его функциональные части. 7.4.3.3. Групповые сигналы При многоканальной абонентской линии абоненты, особенно больших учрежденческих КС, подключаются к коммутационной станции через систему передачи на 2048 кбит/с (см. табл. 7.2). Соответствующий цикл уже показан в разд. 7.2.3 на рис. 7.3, б. Групповой сигнал содержит в канальном интервале 16 сигнал D- канала 64 кбит/с. Метод передачи здесь практически тот же, что и на соединительных линиях (см. разд. 7.4.2); на медных парах существующих АЛ включаются промежуточные регенераторы, если длины линий, например при жилах диаметром 0,4 мм, превышают 1 км. В некоторых случаях целесообразно предварительно объединить в аппаратуре временного каналообразования сигналы от удаленных абонентов (особенно тех, длина АЛ которых к оконечной КС превышает 8 км). Здесь, например, объединяются в сигнал 2048 кбит/с сигналы от 12 АЛ по основному варианту, при этом сигналы D-каналов либо размещаются порознь в определенных канальных интервалах (для этого на каждого пользователя требуется 192 кбит/с), либо сообщения D-каналов «динамически» объединяются в канальном интервале 16. 7.4.4. Передача по радиорелейным линиям В то время как аналоговые РРЛ применялись преимущественно в магистральной сети, цифровые системы все шире вводятся на внутризоновой сети, а в будущем также и на местной сети. В настоящее время имеет силу простое правило [7.22], что радиолинии на 2 или 8 Мбит/с экономичнее кабельных линий, если длина кабеля превышает приблизительно 10 км. На внутризоновых и местных сетях преимущественно внедряются системы диапазонов частот 13 000 и 15 000 МГц, а в местных сетях также и 18 000 МГц (табл. 7.3) [7.23]. При этом из-за интенсивности дождей, имеющих место в Центральной Европе, длина пролета ограничена: находится в пределах 10...25 км. Этой длины достаточно для самых больших пролетов на внутризоновой и местной сетях. Для систем на 2 Мбит/с в местной сети в будущем предусматривается использование также диапазона 23 000 МГц. Большие пучки каналов в магистральной сети обусловливают необходимость использования, как и в кабельных системах, высоких скоростей передачи (а именно, 34 и 140 Мбит/с). Существующая инфраструктура аналоговых радиорелейных сетей, т. е. в 246
Таблица 7.3. Типовые радиорелейные системы для передачи цифрового сигнала (DRS) Обозначение системы (дано Почтовым ведомством ФРГ) DRS 34/1900 DRS 140/3900 DRS 140/6700 DRS 140/11200 DRS 34/13000 DRS 2X2/15000 DRS 2X8/15000 DRS 34/15000 DRS 2-34/18700 DRS 140/18700 Скорость передачи, Мбнт/с 34 140 140 140 34 2X21 2X8J 34 2; 8; 34 140 Диапазон радиочастот, МГц 1700...2100 3600...4200 6425...7125 10700... 11700 12750... 13250 14500... 15350 14500...15350 17700... 19700 17700... 19700 Способ модуляции 4 ФМ 16 КАМ 16 КАМ 16 КАМ 4 ФМ 4 ФМ 4 ФМ 4 ЧМ 4 КАМ Длина пролета, км 50 50 50 40' 25' 15' 151 10' 10' Применение Магистральная сеть Внутризоновые и местные сети ФМ — фазовая манипуляция, ЧМ — частотная манипуляция, КАМ — квадратурная амплитудная модуляция. 1 Зависит от интенсивности дождей. первую очередь существующая система радиорелейных башен с расстояниями от 30 до 70 км, используется и цифровыми системами. Практически применяются системы диапазонов около 1900, 3900 и 6700 МГц, а также около 11 ГГц (табл. 7.3). 7.5. ГРУППОВЫЕ СИГНАЛЫ И АППАРАТУРА ГРУППООБРАЗОВАНИЯ 7.5.1. Сигналы 2048 кбит/с Сигнал 2048 кбит/с 30-канальной ИКМ системы уже представлен в разд. 7.2.3, его цикл показан на рис. 7.3, б. Из практических соображений (единая схемотехника для передающего и приемного устройств, а также устройств контроля для всех типов сигналов) Рек. МККТТ G.704 [7.24] устанавливает следующее. Все сигналы 2048 кбит/с должны иметь одну и ту же длительность цикла (256 тактовых позиций) и те же самые значения битов с первого по восьмой в нулевом канальном интервале цикла ' (см. рис. 7.3, б) (за исключением битов Р). При этом частота повторения циклов получается равной 8 кГц. Все сигналы 2048 кбит/с с октетной структурой (т. е. сигналы, в которых друг за другом следуют группы по восемь битов, составляющих одно целое) должны иметь цикл с октет- ным делением согласно рис. 7.3, б. 1 Предусматриваются исключения из этого для соединений «от точки к точке». Однако к ISDN они не относятся. 247
Аналогичные правила распространяются на сигналы 1544 кбит/с и 8448 кбит/с с октетной структурой. Источниками сигналов с октетной структурой в ISDN являются: аппаратура каналообразования для абонентских сигналов, концентраторы, а также цифровые коммутационные станции. 7.5.2. Цифровая аппаратура группообразования Аппаратура группообразования предназначена для образования групповых сигналов с большими, чем 2048 кбит/с скоростями передачи [7.25]. Для этой аппаратуры в Рек. МККТТ G.742 и G.7511 [7.26] (в иерархии, базирующейся на 1544 кбит/с, соответственно G.743 и G.752 — см. разд. 7.2.2) в основу положено повышение гибкости в применении. Она рассчитана с учетом возможности объединения сигналов различного происхождения, т. е., например, сигналов с различной структурой цикла. Эти сигналы могут быть плезио- хронными, т. е. их скорости по номиналу равны нормализованному значению, но могут отклоняться от него внутри определенного допуска (например, при 2048 кбит/с на ±5-10 ). Скорость передачи выходного сигнала аппаратуры группообразования определяется автономным генератором с кварцевой стабилизацией и не зависит от синхронизации сети. Для группообразования применяется согласование скоростей с положительными вставками ': каждому входному сигналу предоставляется для передачи канал с пропускной способностью, превышающей (например, на 0,2%) нормализованную скорость передачи этого сигнала. Входной сигнал записывается в буферную память на своей собственной частоте, а считывание сигнала производится с повышенной частотой, которая соответствует пропускной способности канала передачи. Как только сдвиг фазы между колебаниями с частотами записи и считывания превысит определенную величину, в выходной сигнал вводится не содержащий информации бит вставки, благодаря чему некоторым образом «приучаются к разрывам» в передаче информации. На рис. 7.14 поясняется принцип согласования скоростей с положительными вставками: в этом (упрощенном) примере вводится вставка, когда сдвиг фазы между входным и выходным сигналами достигнет примерно одного тактового интервала. На практике вставки при необходимости вводятся только в совершенно определенных местах в цикле. О том, введена ли на этом месте 1 Аппаратура группообразования различного уровня иерархии, применяемая в СССР, удовлетворяет Рек. МККТТ соответственно G. 745, G. 753 и G. 754. Она использует согласование скоростей с двусторонними вставками, что обеспечивает получение ряда улучшенных характеристик. Подробнее об этом см. книгу Левина Л. С. и Плоткина М. А. Цифровые системы передачи информации.— М.: Радио и связь, 1982.— Прим. перев. 248
Входной сигнал I '\ I I I l I l l l 1 -1 I I I I I I I I I Гк\ I I I I I I I I I I I I I I I 1 1 у I Выходной сигнал с повышенной тактовой частотой Бит вставки Время »- Рис. 7.14. Принцип согласования скоростей с положительными вставками в аппаратуре группообразования цифровых сигналов вставка или нет, сообщается приемному полукомплекту аппаратуры с помощью «битов команд согласования скоростей». Эти команды позволяют приемному полукомплекту без потери информации восстановить каждый входной сигнал, сохранив первоначальную скорость передачи. Естественно, что повреждение команды согласования скоростей вызывает непредумышленное изъятие или повторение одного символа, т. е. одно проскальзывание (см. разд. 7.6.1 и 7.7.2). Описанные принципы служат для образования иерархии цифровых сигналов (согласно рис. 7.2) вверх, начиная с 8448 кбит/с. Однако сигнал 8448 кбит/с может быть также сформирован без вставок непосредственно в цифровой коммутационной станции — в синхронной форме при октетной структуре. Кроме того, абонентские сигналы могут предварительно синхронно объединяться в сигнал 2048 кбит/с (см. разд. 7:4.3). В последнее время обсуждается возможность синхронного группообразования и на повышенных скоростях передачи (начиная с 34 Мбит/с). 7.6. СИНХРОНИЗАЦИЯ СЕТИ 7.6.1. Необходимость синхронизации сети Два или более цифровых устройства работают синхронно, если они имеют одну и ту же тактовую частоту и постоянные относительно друг друга фазовые соотношения. Первичным при этом является тактовый синхронизм; если он достигнут, то с помощью циклового синхросигнала легко устанавливается и синхронизм по циклу (см. рис. 7.3). Идеального синхронизма добиться практически невозможно, особенно в географически разнесенных устройствах; при этом довольствуются тем, что устройства работают мезохронно, т. е. имеют одну и ту же частоту при усреднении во времени; вследствие этого разность фаз их тактовых частот может колебаться (в нормальных условиях внутри определенных границ). Если имеется мезохронный режим при жестком захвате, то в большинстве случаев говорят о синхронной работе сети. 249
Если передатчик и приемник цифровых сигналов не синхронизированы, то возникают мешающие процессы: входящий сигнал записывается в буферную память со своей тактовой частотой ft, а считывается с местной тактовой частотой ^2. Если последняя выше частоты входящего сигнала, то память «слишком быстро» освобождается и следствием этого является повторное считывание (т. е. повторение) одного или нескольких битов, как только разность фаз обеих тактовых частот достигнет такой величины, которая соответствует емкости памяти. Если местная тактовая частота ниже частоты поступающего сигнала, то буферная память «слишком быстро» наполняется; как только разность фаз достигает критической величины, один или несколько битов поступающего сигнала пропускаются, т. е. теряются. В обоих рассмотренных случаях говорится об одном проскальзывании. Прежде всего проскальзывания могут наступать на входах цифровых коммутационных станций. Групповые входы цифровых КС 2048 кбит/с соответственным образом оснащаются: их буферные памяти рассчитаны таким образом, что при проскальзывании каждый раз повторяется или выбрасывается цикл (256 бит, см. рис. 7.3, б) группового сигнала 2048 кбит/с, т. е. для каждого отдельного сигнала 64 кбит/с — октет (8 бит). При ИКМ (см. разд. 7.2.1) это соответствует кодовой комбинации ИКМ. Цикл и соответственно кодовая комбинация ИКМ повторяются каждые 125 мкс. Таким образом, проскальзывание наступает, как только момент времени, с которого начинается цикл входящего сигнала (тактовая частота fi), сместится на 125 мкс относительно соответствующего момента времени, определяемого местным генератором, работающим с тактовой частотой fe. Поэтому средний интервал между двумя проскальзываниями Г„= 1125 мкс/-Ц^-1- (71) /2 Поскольку проскальзывания воспринимаются как более или менее значительные помехи (разд. 7.7.2), их число желательно по возможности максимально уменьшить. Поэтому все источники хронирующих колебаний цифровой сети должны работать, по крайней мере номинально, в синхронном режиме. Полностью уничтожить проскальзывания невозможно, так как цифровая КС может время от времени работать в несинхронном режиме (разд. 7.6.3) и в аппаратуре группообразования цифровых сигналов из-за цифровых ошибок могут возникать проскальзывания (разд. 7.5.2). 7.6.2. Реализация синхронизации сети Синхронизированная сеть всегда будет иметь ограниченную географическую протяженность; она чаще всего соответствует раз- 250
(j\\ ЗГ (цезиевый стандарт) ^-^^ Тх~^~——^ Обозначение станций ^s^ » \^ ~~ -—-__^ и узлов коммутации ,/N^- »/\ \? / \ УАК-1 ьц~К с TV \Д о^о о-о о-@—уак-2 Г"^ с —\ /-д /\ /Л /Л Междугородная КС Оконечная КС Учрежден- Абонентские ческая КС установки Рис. 7.15. Иерархическая структура системы синхронизации сети: ЗГ — задающий генератор, УАК-1, УАК-2 — узлы автоматической коммутации первого и второго классов, КС — коммутационная станция -*■ нормальный тракт синхронизации; >• вспомогательный тракт для синхронизации меру государства, например Федеративной Республики Германии. Однако не следует исключать случаи, когда по практическим соображениям территория государства может быть разделена на несколько областей с автономной синхронизацией, или два и более малых государств реализуют общую синхронизированную сеть. Несколько способов синхронизации сети уже обсуждалось и отчасти весьма подробно анализировалось; однако в дальнейшем следует детально остановиться только на способе, который исходя из всех предположений почти определенно будет применяться, а именно на способе принудительной синхронизации. При этом задающий эталонный генератор непосредственно или через промежуточные ступени управляет всеми коммутационными станциями и определяет в результате частоту всех сигналов 64 кбит/с и 2048 кбит/с в сети (а также тех сигналов 8448 кбит/с, которые формируются непосредственно в цифровых КС, разд. 7.5.2). Задающий генератор представляет собой цезиевый стандарт частоты с неточностью частоты не более +10~" (см. разд. 7.6.3). Имеет смысл разместить его в географической середине синхронизируемой сети, например в ФРГ в Дармштадте, в США в Хилл- сборо (Миссури). Задающий генератор передает колебания своей частоты другим устройствам либо в виде колебаний тактовой частоты в составе сигналов 2048 кбит/с, либо, пока не хватает цифровых соединительных линий, в виде колебаний контрольных частот для сравнения частоты в аналоговых системах передачи. 251 Концентратор
Распределение синхронизирующих сигналов в основном производится «сверху вниз» в соответствии с иерархией коммутируемых сетей, как это показано на рис. 7.15 (см. разд. 3.2.1 и рис. 3.2). Однако это не следует толковать как жесткий принцип. На рисунке представлен также пример допустимого прямого тракта, который перескакивает ступень иерархии (а). При выходе из строя нормального тракта синхронизации, который в обычных условиях служит трактом синхронизации «сверху вниз», в общем случае должна быть предусмотрена возможность получения вспомогательного тракта. Он может исходить из той же вышестоящей КС, что и нормальный тракт синхронизации, но проходить по другой трассе (Ь) либо от другой КС (с). Оконечная КС, соединенная только с одной узловой станцией, • не нуждается во вспомогательном тракте для синхронизации, так как при пропадании цифрового сигнала от вышестоящей КС оконечная станция и так может устанавливать цифровые соединения только между собственными абонентами, для которых достаточно неточности частоты автономно работающего генератора оконечной КС (допуск на частоту, например, от ±10-' до ±10~6). Учрежденческие КС и учрежденческие сети, а также цифровые абонентские установки синхронизируются от сети общего пользования (т. е. в общем от оконечных КС). 7.6.3. Требования к обеспечению хронирующими колебаниями Рекомендация МККТТ G.811 [7.27] содержит директивы для синхронизации национальных сетей, а именно в отношении требований ISDN, особенно с учетом требований работы международных сетей. Эта рекомендация предусматривает, что задающий генератор, как упоминалось выше, должен иметь неточность и нестабильность частоты не более ±10~". Генератор с такой неточностью и нестабильностью частоты может быть практически реализован только в виде цезиевого стандарта. Так как тактовая частота каждой синхронизированной сети (например, национальной сети) определяется таким цезиевым стандартом, средний интервал времени между двумя проскальзываниями в международной связи согласно (7.1) теоретически не менее 125 мкс/2-10~" ?^70 суток. Рекомендация МККТТ G.811 указывает также максимальную величину колебаний фазы на выходе задающего генератора (3 мкс) и на выходе КС при осуществлении международного соединения (10 мкс). Эти колебания фазы относятся к гипотетическому сигналу со средней частотой цезиевого задающего генератора. В международном соединении колебания фазы складываются с дрейфом национальных задающих генераторов обеих стран; к этому можно добавить еще и колебания времени прохождения на международном участке соединения. Оба эффекта влекут за собой то, что фак- 252
Таблица 7.4. Допуски на частоты генераторов коммутационных станций и узлов Категория а б Максимальное отклонение частоты в окоиечиой КС ±10"6 междугородной КС ±2-Ю-9 + 5-10"7 Максимальная доля времени, в течение которой может наступить отклонение частоты в окоиечиой КС i% 0,1% междугородной КС 0,05% 0,005% Примечание. Категория «а» соответствует в полном соединении интервалу между просквльзыва- ииями, равному ие менее 4,8 ч, в оконечных КС — ие менее 3,5 ч; категория «б» — от 2 мни до 4,8 ч. тическии интервал между двумя проскальзываниями может стать больше или меньше 70 суток; следовательно, 70 суток представляют собой только теоретическую среднюю величину. Наконец, Рек. МККТТ G.811 указывает также, какой величины может быть отклонение частоты генераторов цифровых КС (или в принципе других узлов сети) при отсутствии внешнего управления (табл. 7.4). Численные величины в таблице основаны на следующих предположениях. Международное соединение охватывает два национальных участка (см. рис. 7.6), а также международный участок с транзитными узлами коммутации (их число может достигать трех) в третьих странах, следовательно, всего две оконечные и до 11 транзитных КС и узлов коммутации. В данный момент времени только одна КС может находиться в состоянии отсутствия синхронизма. (В буквальном смысле: только одна из КС может полностью исчерпывать разрешенный допуск на отклонение частоты.) В течение этого времени можно пренебречь значением частости проскальзываний, которые обусловлены международной плезио- хронной работой (в среднем одно проскальзывание в 70 суток). Автономный режим работы оконечной КС создает проскальзывания только в одной точке, в то время как автономный режим работы транзитной КС — в двух точках, как это поясняется на О -О- -/^^Междугородная КС -ород- —О S&- Междугород- У^ак-2 / УАК-1 ная КС / / Абонентская Окоиеч- / установка ная КС Проскальзывание I соскальзывания а> б) Рис. 7.16. Изображение точек (входов КС), где происходят проскальзывания при переходе в автономный режим окоиечиой КС с подключенными линиями (о) и УАК-2 со своими исходящими линиями (б): —► несинхронные участки 253
рис. 7.16. (Эти точки находятся там, где происходит переход от неточной тактовой частоты к точной или наоборот.) Поэтому при равной частости проскальзываний допустимая неточность частоты в транзитной КС может быть только в 2 раза меньше, чем в оконечной КС. Доля времени выбрана таким образом, чтобы проскальзывания за счет перехода станций и узлов коммутации в автономный режим работы наступали не более чем в течение 2,8% времени и при этом по существу выполнялись требования Рек. МККТТ G.822 (разд. 7.7.2). 7.7. МЕШАЮЩИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ И КАЧЕСТВО ПЕРЕДАЧИ Качество передачи в соединениях цифрового сигнала характеризуется четырьмя показателями: цифровыми ошибками, проскальзываниями, временем прохождения сигнала и фазовыми дрожаниями. Ниже их мешающее воздействие рассматривается в связи с проявлением в ISDN. 7.7.1. Влияние цифровых ошибок * Аналогично тому, как в аналоговой телефонной сети помехи со стороны шумов неизбежны, но могут быть допущены, если находятся внутри определенных границ, в цифровой сети неизбежны искажения битов цифрового сигнала за счет действия помех (преобразование 1 в 0 и наоборот). Их также можно допустить, если они происходят не слишком часто. Цифровые ошибки возникают из-за влияния внешних помех или из-за тепловых шумов. К источникам внешних помех относятся: импульсы набора номера или другие коммутационные импульсы на тех парах кабеля, которые еще не используются для цифровой передачи; эти импульсы за счет неизбежных электромагнитных связей воздействуют на пары, подверженные влияниям; переходные влияния от пар, которые передают такие же сигналы (путем тщательного проектирования этого влияния можно в принципе избежать); электромагнитные влияния извне, например от электрических железных дорог, особенно от электровозов с тиристорным управлением. В первую очередь эти помехи воздействуют на симметричные пары местных сетей, а также на абонентские линии. Поэтому на них отводится относительно большая часть общей допустимой нормы на цифровые ошибки соединения между двумя абонентами (см. далее рассмотрение Рек. МККТТ G.821). Очень часто цифровые ошибки на парах проявляются в виде пакетов; в зависимости от обстоятельств могут встречаться пакеты ошибок протяжен- 254
ностью, например, от 2 до 50 и еще большего числа следующих друг за другом битов. В коаксиальных линиях, оптических волокнах и радиолиниях основной причиной цифровых ошибок являются тепловые шумы. Эти цифровые ошибки имеют чисто случайное распределение (распределение Пуассона [7.28]) и поддаются весьма точному расчету. Практически расчет сводится к компромиссу между наилучшим из возможного качеством передачи и экономичной реализацией. Воздействие цифровых ошибок на отдельные службы различно. Передача речи методом ИКМ: допустимо значение коэффициента ошибок или также частости пакетов ошибок около Ю-5. Случайные ошибки (по закону Пуассона) с частостью 10~4, которые могут на короткое время появиться при телефонии через спутники, вызывают только тихие трески (а не непрерывный шум). Передача данных с распознаванием ошибок (система с решающей обратной связью [7.29], как например, в протоколе управления звеном данных — HDLC): если на блок данных пришлась одиночная цифровая ошибка или пакет ошибок, этот факт распознается приемником данных, который дает команду на повторение блока данных. За счет повторений не очень сильно (не более чем на 10—20%) уменьшается эффективная пропусная способность для данных. При недлинных блоках данных или большом времени прохождения (через спутник) [7.16] желателен коэффициент ошибок не хуже 10_6. Передача текста: существующие способы передачи текста, например службой телетекса, оперируют защищенными блоками данных; поэтому для них годятся те же значения коэффициента ошибок, что и для передачи данных. Передача факсимильных сигналов: для применения в ISDN в первую очередь принимается в расчет телефакс ISDN (разд. 2.3.1.2); здесь также производится блочная защита способом HDLC, так что эффект от воздействия цифровых ошибок и вытекающие отсюда требования являются такими же, как и при передаче данных (пригодно также и для текстфакса ISDN). Сигнализация по общему каналу в рамках системы сигнализации МККТТ № 7 (см. разд. 6.3). Она также является специальным случаем блочной передачи данных с процедурой HDLC. Это приводит к тому, что вероятность ложно установленного соединения становится на несколько порядков меньше, чем частость повреждения блоков. Описанные требования служб учтены в Рек. МККТТ G.821 [7.30]. Одновременно в ней указано, с какой частостью цифровых ошибок могут столкнуться будущие новые службы. Рекомендация определяет показатели международного эталонного соединения между двумя абонентами на 64 кбит/с: меньше чем 10% всех одноминутных интервалов могут содержать более четырех ошибок: для одноминутного интервала это 255
До 1250 км 25000 км До 1250 км Т1 I Оконечная КС j Качество местной связи (АЛ) Например -о 15%' Среднее качество о- Междугородная КС,УАК-2.УАК-1, международная КС2 s Ч Высокое качество 40% о- Оконечная КС -о- Т' I Среднее качество / Качество I местной связи Например 15%2 30% (0,0016%/км) 30% Рис. 7.17. Распределение допустимого числа одноминутных интервалов с числом цифровых ошибок более четырех (норма составляет 10% всех минут) и односекунд- ных интервалов с цифровыми ошибками (норма составляет 8% всех секунд) по участкам полного^ соединения на 64 кбит/с: АЛ — абонентская линия; КС — коммутационная станция; УАК-1 и УАК-2 — узлы автоматической коммутации соответственно первого и второго классов. 1 Нормализованная точка Т в ISDN (см. разд. 4.1). 2 По выбору администрации связи соответствует коэффициенту ошибок, превышающему 1,04-10~6 (Если бы цифровые ошибки подчинялись распределению Пуассона, то соответствующая долговременная вероятность цифровых ошибок равнялась 6,3-Ю-7.); менее чем 0,2% всех односекундных интервалов могут содержать более 64 цифровых ошибок (коэффициент ошибок более Ю-3); по меньшей мере 92% всех односекундных интервалов не должно содержать цифровых ошибок («секунды, свободные от ошибок»). На рис. 7.17 показано распределение по отдельным участкам соединения одноминутных интервалов с более чем четырьмя цифровыми ошибками (т. е. не более 10% всех одноминутных интервалов) и односекундных интервалов с цифровыми ошибками (т. е. не более 8% односекундных интервалов) в соответствии с Рек. МККТТ G.821. Это распределение содержит некоторые степени свободы, чтобы удовлетворить различным соотношениям для стран различной протяженности. Для стран «средней протяженности», к каким можно отнести Германию, на абонентскую линию отводится 15%, а «среднее» качество распространяется вплоть до междугородных КС или узлов автоматической коммутации второго класса. Дополнительные важные детали Рек. МККТТ G.821: для систем магистральной сети («высокое качество») требуется, чтобы на километр приходилось менее 0,00016% всех одноминутных интервалов соответственно с пятью или большим числом цифровых ошибок и менее 0,000128% всех односекундных интервалов вообще имели цифровые ошибки; спутниковый участок (внутри участка «высокого качества») 256
может содержать максимум 2% всех минут с числом цифровых ошибок более четырех; для «хороших» одноминутных интервалов (с числом цифровых ошибок не более четырех) распределение коэффициента ошибок по участкам сети не устанавливается; эти требования относятся в первую очередь к каналу 64 кбит/с. Рек. МККТТ G.921 [7.17] дает еще дополнительные детали для СЦЛ на участках «среднего» и «высокого» качества. Предполагается дополнить ее в отношении распространения требований для минут с коэффициентом ошибок более Ю-6 и секунд с коэффициентом ошибок более 10~3 не только на каналы 64 кбит/с, но и на групповые тракты цифровых систем передачи (например, 2048 кбит/с). 7.7.2. Влияние проскальзываний Проскальзывания (см. разд. 7.5.2 и 7.6.1) следует рассматривать так же, как и другие неизбежные помехи. Ими может быть поражена любая служба, но их воздействие зависит от типа сигнала: Передача речи методом ИКМ: проскальзывание вызывает скачки фазы и амплитуды, которые чаще всего не слышны, но иногда прослушиваются как треск. Практически допустимо примерно 20 проскальзываний в минуту. Передача данных с распознаванием ошибок (система с решающей обратной связью): проскальзывание воспринимается точно так же, как цифровая ошибка, что приводит к ложному приему блока данных. Тогда блок данных должен быть повторен. Поэтому проскальзывания должны появляться не чаще, чем цифровые ошибки. Так как появлением проскальзываний относительно легко управлять, можно потребовать, чтобы проскальзывания появлялись с частостью, составляющей одну десятую от частости поступления цифровых ошибок. Поскольку согласно Рек. МККТТ G.821 (см. разд. 7.7.1) в 90% всех одноминутных интервалов должно появляться не более чем по четыре цифровых ошибки, то, следовательно, было бы допустимо иметь примерно четыре проскальзывания за 10 мин. Передача текста и факсимильных сигналов. То, что говорилось при рассмотрении влияния цифровых ошибок (разд. 7.7.1), по смыслу подходит и здесь: мешающее воздействие в принципе такое же, что и при передаче данных, и выдвигаются те же требования. Сигнализация по общему каналу в рамках системы сигнализации МККТТ № 7 (см. разд. 6.3): и здесь проскальзывания действуют как цифровые ошибки. Только тогда, когда приемник не сможет распознать помеху в блоке данных (что благодаря исправлению ошибок (см. разд. 7.7.1) весьма маловероятно) может быть, например, установлено нежелательное соединение. 93ак. 1177 257
Передача данных в виде групповых сигналов (сигналы согласно Рек. МККТТ Х.50 и Х.51 [7.31] или Х.22 [7.32], которые включают в себя, например, 20 индивидуальных сигналов по 2,4 кбит/с): сигналы согласно Рек. МККТТ Х.50 и Х.51 в случае необходимости передаются в ISDN по арендованным каналам, которые используются специально для передачи данных. Сигналы согласно Рек. МККТТ Х.22, напротив, передаются от абонента к абоненту. Проскальзывание в групповом сигнале приводит к тому, что теряется цикловый синхронизм в приемнике группового сигнала. Следовательно, приемник должен быть заново синхронизирован. Во все индивидуальные сигналы внутри группового вносятся помехи, и при известных обстоятельствах станция коммутации данных может зафиксировать аварийное состояние. Поэтому проскальзывания должны поступать с интервалами не менее 15 минут. Рекомендация МККТТ G.822 [7.33] учитывает как известные требования служб, так и возможности их практической реализации. Как и Рек. МККТТ G.821 (разд. 7.7.1), она относится к соединению на 64 кбит/с в ISDN, которое может иметь протяженность до 27 500 км. Для него устанавливается, что среднее расстояние между двумя проскальзываниями в течение по меньшей мере 98,9% времени должно быть не менее 4,8 ч и в течение почти всего остатка времени (не более приблизительно 1%) находиться между 4,8 ч и 2 мин. (В течение не более 0,1% времени частость проскальзываний может быть еще выше). Точность тактовой частоты коммутационных станций должна быть соответственно рассчитана (см. разд. 7.6) и в автономном режиме работы (если управление по тактовой частоте «сверху» во время помехи прекратилось). 7.7.3. Влияние времени прохождения сигнала В целом время прохождения сигнала не привлекает такого большого внимания, как цифровые ошибки и проскальзывания. Однако оно также имеет значение, особенно в следующих случаях. При речевой связи с увеличением времени прохождения возрастают трудности понимания между партнерами по разговору. Поэтому МККТТ предписал для телефонии в Рек. МККТТ G.114 [7.34] 400 мс как максимальное время прохождения (для одного направления передачи); при этом допускается один спутниковый скачок (время прохождения Тп примерно 260 мс). Значение 400 мс может превышаться только в исключительных случаях (например, если другим способом вообще невозможно установить соединение). При передаче данных и системе с решающей обратной связью (см. разд. 7.7.1) необходимо по крайней мере в передатчике данных иметь буферную память, емкость которой К соответствует числу битов, передаваемых за удвоенное время прохождения ТП: /(=64 кбит/сХ2Г,,. При передаче данных с поблочным кви- 258
тированием большое время прохождения (например, через спутники) может вызвать значительное увеличение длительности соединения. 7.7.4. Влияние фазовых дрожаний и плавания времени прохождения В разд. 7.6 уже было указано, что абсолютно жесткая синхронизация всех сигналов в цифровой сети на практике недостижима; колебания частоты внутри определенных пределов неизбежны. Колебания частоты (т. е. паразитная частотная модуляция) могут быть всегда описаны как колебания фазы (фазовая модуляция). Относительно быстрые фазовые колебания (с частотой более 20 Гц) называются фазовыми дрожаниями, а замедленные колебания — плаванием фазы. Фазовые дрожания объясняются прежде всего несовершенством выделения хронирующего колебания в регенераторах систем передачи (см. разд. 7.4.2), а плавание фазы — процессами согласования скоростей в устройствах группообразо- вания ' (разд. 7.5), ошибками регулирования в цепях фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и колебаниями времени прохождения в системах передачи, обусловленными изменениями температуры. Так как фазовые дрожания и плавание фазы неизбежны, для всех видов стыков в иерархии цифровых систем (см. разд. 7.2 и рис. 7.2), а также для стыков S/T (разд. 4.2.2) имеется шаблон допусков, по которому определяется допустимая величина фазовых дрожаний или соответственно плавания фазы на входе аппаратуры, не вызывающая появления цифровых ошибок, проскальзываний или других помех. Один из примеров (шаблон для стыка на скорости 2048 кбит/с) представлен на рис. 7.18 [7.35]. В качестве испытательного сигнала применяется псевдослучайная последовательность (период 215—1 бит) с фазовой модуляцией синусоидальным сигналом; соответствующий генератор испытательного сигнала (и прибор для измерения фазовых дрожаний) определен в Рек. МККТТ 6.171 [7.36]. Если аппаратура выдерживает испытательные фазовые дрожания на входе, то фазовые дрожания, которые будут иметь место в условиях эксплуатации (и, естественно, не имеют синусоидальной формы), не приведут ни к каким помехам. С фазовыми дрожаниями и плаванием фазы, как они определены в требованиях на стыки [7.35], всегда можно справиться, и поэтому они не наносят ущерба проходящим сигналам. 1 Это может относиться только к аппаратуре с двусторонними вставками, принятой в СССР. В аппаратуре с положительными вставками, принятой в других странах, в результате согласования скоростей возникают фазовые дрожания.— Прим. перев. q* zoy
t и | 18- в дрожани овы га ИЛИ I ие фазы р Ппаван - - Плавание фазы I I i I i I 20 дБ/дек. ___ Фазовые д 1 1 > \ \ 1 рожания ,1 10" 10"3 КГ1 101 Частота колебаний фазы, Гц " 10э 10s Рис. 7.18. Максимально допустимая величина плавания фазы и фазовых дрожаний на входе сетевого узла (в частности, цифровой КС). Значения по оси ординат соответствуют размаху для сигнала со скоростью 2048 кбит/с 7.7.5. Качество передачи при видах соединений, предусмотренных в ISDN В Рек. МККТТ 1.340 [7.37] определены виды соединений, которые служат для реализации сетевых соединений отдельных служб. Каждый вид соединения описывается некоторым количеством атрибутов (см. разд. 6.1. и табл. 6.1). К важнейшим видам соединений в ISDN можно отнести «прозрачные» и «непрозрачные» соединения по В-каналу, устанавливаемые в режиме коммутации каналов. При прозрачном типе соединения показатели ошибок будут соответствовать Рек. МККТТ G.821, а частость проскальзываний — Рек. МККТТ G.822; кроме того, гарантируется «целостность потока битов», т. е. ни один символ или октет сигнала 64 кбит/с преднамеренно не изменяется, как это, например, происходит в процессе перекодирования с 64 на 32 кбит/с (см. ниже). Непрозрачные соединения будут предоставляться вероятно только для речи и данных, передаваемых в полосе тональных частот. При этом возможны манипуляции с символами, в частности: преобразование кодовых комбинаций ИКМ по «закону А» (разд. 7.2.1), как принято в Европе, в кодовые комбинации ИКМ по «закону ц», например, в США: это соответствует замене одного октета (кодовой комбинации ИКМ) на другой; преобразование ИКМ в АДИКМ для уменьшения скорости пере- 260
дачи до 32 кбит/с (см. разд. 7.2.1). При этом вероятно коэффициент ошибок может быть более высоким, чем предусмотрено в Рек. МККТТ G.821. ГЛАВА 8 ISDN С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Оценка ISDN с точки зрения пользователя должна ясно показать, как ISDN совершенствует связь применительно к потребностям пользователя, какие новые возможности она предоставляет и какие запросы пользователя еще не могут быть удовлетворены. В общем следует придерживаться того, чтобы благодаря ISDN техника связи в целом улучшилась в смысле упрощения пользования, большей доступности, облегчения и ускорения доступа к информации. Ниже рассмотрены три большие группы пользователей, которые предъявляют соответственно свой собственный набор требований к связи: люди на рабочем месте в учреждении, люди дома и люди в дороге. 8.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ISDN В УЧРЕЖДЕНИИ 8.1.1. Телефонная связь Из всех видов связи, применяемых в учреждении, телефонная связь и впредь будет иметь наибольшее значение. Учрежденческие телефонные станции уже в настоящее время обеспечивают весьма комфортабельную и эффективную телефонную связь. Своими новыми возможностями (см. гл. 2) ISDN способствует еще большему ее улучшению [8.1 ]. При этом большое значение имеет то, что с введением ISDN для общего пользования новые возможности могут быть использованы не только внутри учрежденческих станций; ведь значительная часть делового речевого обмена либо выходит за пределы учрежденческих станций, либо использует исключительно сеть общего пользования. Совершенствование телефонной связи при вводе ISDN особенно касается установления соединений и доступности желаемых партнеров по переговорам. В частности, при деловой связи зачастую по набранному номеру либо вообще никто не отвечает, либо отвечает не тот, кто нужен, либо наталкиваются на сигнал «абонент занят». По проблеме доступности телефонных партнеров был проведен ряд исследований (см. [8.2, 8.4]). Они показали, что при деловой связи только 30% всех попыток соединения являются успешными в том смысле, что желаемый партнер по переговорам достигается с первой попытки; 10% времени вызывающий абонент расходует на безрезультатные вызовы. При этом следует отметить, 261
что при телефонной связи не так важно это время как ускорение обмена информацией и за счет этого ускорение процессов в учреждении. Проблема доступности телефонных партнеров в перспективе будет тяжелей, так как телефонный трафик все возрастает, и можно предположить, что ввиду постоянно возрастающего числа командировок отсутствие партнера на рабочем месте будет еще более частым. При этом для улучшения доступности получат большое значение такие предоставляемые ISDN дополнительные услуги, как перечень поступивших вызовов, извещение о поступившем вызове с указанием номера вызывающего абонента (см. разд. 2.3.3). В этом отношении ISDN предоставляет каждому абоненту секретарские услуги. Следует отметить, что благодаря ISDN возможно также усовершенствование уже введенных в настоящее время специальных видов телефонной связи. Преимущества ISDN при организации громкой связи уже были названы в разд. 5.3.1. При использовании вспомогательного канала для конференц-связи обеспечивается лучшее управление, которое повышает эффективность проведения конференции. Можно также с помощью двух В-каналов реализовать стереофоническую передачу, чтобы облегчить идентификацию говорящего при конференции по телефону. Наконец, возможно также упрощение использования службы речевой почты: дисплей на телефонном аппарате ISDN позволит получить указания по эксплуатации системы речевой почты, так что можно отказаться от длительных речевых указаний. 8.1.2. Неречевая связь 8.1.2.1. Значение интеграции служб Решающим для интеграции служб является тот факт, что все большее число рабочих мест в учреждениях наряду с телефоном оборудуются электронными устройствами для местной обработки и хранения текста, данных и чертежей (рис. 8.1). Появление персональных ЭВМ внесло существенный вклад в развитие в этом направлении. Вследствие низкой стоимости персональных ЭВМ их внедрение экономически эффективно в широком диапазоне областей применения. В частности, персональные ЭВМ могут теперь устанавливаться на таких рабочих местах, где они используются не очень интенсивно, например ориентированных на типовые приемы (рабочее место бухгалтера, диспетчера склада или машинистки и т. п.). Таким образом, персональные ЭВМ будут во все большем масштабе вводиться на всевозможных рабочих местах при смешанной деятельности учреждений для обработки текста, выполнения программ пользователя, специфических для рабочего места, подготовки графических представлений, а также для реше- 262
Рис. 8.1. Прогнозируемый рост числа рабочих Mm мест, осиащеииых персональными ЭВМ, в 80 учреждениях США. [8.5] 60 40 20 0 1982 1986 1990 ния таких индивидуальных задач, как ведение календаря-памятки и хранение персонального массива данных. Каждое рабочее место, оснащенное устройством обработки текста и данных, по сути дела нуждается в службах электросвязи для передачи обработанных текстов, получения доступа к банкам данных или запроса программ из центрального банка программ. Наличие таких служб, как электронная почта и видеотекс, еще больше усиливает потребность в связи. Вследствие этого устройства рабочего места делаются способными к связи и наряду с речевой связью все чаще применяют связь с передачей текста, данных, а также факсимильных изображений. На рабочих местах, где необходима связь с передачей нескольких видов информации, полностью реализуются следующие преимущества сети с интеграцией служб: 1. Возможность связи со всеми оконечными аппаратами на рабочем месте по одному номеру. Подключение оконечного аппарата, соответствующего требуемой службе (соответственно, к аналогичному блоку многофункционального оконечного аппарата), производится автоматически. Партнер по связи не должен оперировать множеством номеров, которые вдобавок могут быть образованы различным образом (например, телефонный номер и абонентский адрес телекса с цифрами и буквами). 2. Все процессы связи протекают по единой схеме управления, так как осуществляются в одной сети. Благодаря этому сокращается этап обучения при подключении дополнительных оконечных аппаратов на рабочем месте, а также остается на низком уровне частость ошибок управления при обращении с системой связи вообще. То обстоятельство, что связь по обоим каналам 64 кбит/с абонентской линии ISDN возможна одновременно с одним и тем же партнером по связи, можно использовать для обмена несколькими видами информации. Таким образом, возможна передача текста или факсимильных изображений во время телефонного разговора. Это существенно улучшает понимание именно при деловых переговорах. 3. По обоим каналам 64 кбит/с можно одновременно установить соединения для двух различных целей. Так, во время теле- 263 i i Общее число рабочих мест в учреждениях Число оснащенных персо- "нальными ЭВМ рабочих "~ мест в учреждениях
фонного разговора пользователь может быть соединен с устройством обработки данных или банком данных, чтобы извлечь информацию, необходимую для телефонного разговора, или немедленно провести сбор данных, вытекающих из телефонного разговора. 4. Нельзя недооценивать преимущество единой розетки оконечных аппаратов ISDN для всех служб. Из этого понятно, что не нужно думать об установке правильной розетки для данной конфигурации оконечных аппаратов, оконечные аппараты могут Переключаться на шине произвольным образом в соответствии с изменяющимися запросами. При этом многоканальная линия ISDN может быть реализована в виде нормальной телефонной проводки, так что при введении ISDN не требуется прокладки нового кабеля. Если рабочее место наряду с телефоном содержит второй оконечный аппарат, например персональную ЭВМ, приспособленную для подключениям сети связи, то в отличие от существующего положения нет необходимости прокладки второй линии. 8.1.2.2. Скорость передачи Требования учрежденческого сектора к скорости передачи для текста, данных и факсимильных изображений сильно зависят от конкретных применений. Эти зависящие от применения требования к скоростям передачи собраны на рис. 8.2 и сопоставлены со скоростью передачи 64 кбит/с В-канала. В общем случае В-канал может рассматриваться как достаточный для прямой связи между людьми. Он позволяет также осуществлять непосредственный индивидуальный обмен информацией при факсимильной связи, так как передача формата А4 с качеством, возможным в существующих фототелеграфных аппаратах, длится всего несколько секунд. Если использовать специально предусматриваемые для ISDN фототелеграфные аппараты (группа 4 юооо - t | 1000 Скорость передачи, кбит/с 1(Ю 64-1- В- канал 10 0.1 Человек*-* ЭВМ: документы с кодированием точек изображения (странички) Человек *-* человек: факсимильная связь Человек *-* ЭВМ i\ отдельные факси ■ -мильные изображения текст/данные . (странички) Персональная ЭВМ*-* ЭВМ: текст/данные текстфакс Человек ■*—*■ человек: текст/данные Человек*-* ЭВМ: текст/данные Между персональными ЭВМ: текст/данные ЭВМ" ■ ЭВМ Возрастает связь между людьми Возрастает связь - между машинами Рис. 8.2. Требования к скорости передачи при различных видах неречевой связи 264
МККТТ), то имеется также решение по существенному, например в 4 раза, повышению разрешающей способности, что позволит передавать больший объем данных на страницу формата А4. Здесь в отдельных случаях (в зависимости от содержания страницы) время передачи при 64 кбит/с могло бы считаться слишком большим для непрерывной связи между людьми. Возможны различные приложения непосредственной связи между блоками памяти, когда в процессе связи принимают участие АРМ и ЭВМ. Отсюда следуют весьма различающиеся требования в отношении скорости передачи. Если пульт оператора обменивается массивом данных с ЭВМ или осуществляет дистанционную загрузку программой, то пропускная способность В-канала является, как правило, достаточной. При передаче данных между ЭВМ, особенно в комплексном режиме работы (интеграция передачи данных, загрузки, функций обработки и защиты),, возможны случаи, когда желательны скорости более 64 кбит/с. Слишком медленным В-канал будет и в тех случаях, когда с оконечного аппарата в диалоговом режиме с банками данных или архивами требуется смотреть документы, которые хранятся в памяти в виде изображений, кодированных по точкам. Это применение приобретает значение в связи с распространением персональных ЭВМ с экранами, ориентированными на воспроизведение точек изображения. Если принять для последовательных страничек период смены изображений около половины секунды и учесть добавочные интервалы времени, которые наступают при передаче данных, то требуемые скорости передачи окажутся далеко в диапазоне мегабитов в секунду. Это справедливо также для внутрипроизводственной системы электронной почты, когда, например, в складской службе передается большое число факсимильных изображений. Для таких применений больше подходят каналы с пропускной способностью в несколько десятков или сотен мегабитов в секунду, которые обсуждаются для широкополосной ISDN. При передаче на местном участке в расчет принимаются также локальные сети (см. разд. 3.6.2). Следует еще кое-что сказать о необходимом времени установления соединения. Время установления соединения при коммутации каналов в ISDN общего пользования будет составлять от 1 до 3 с в зависимости от того, сколько коммутационных станций принимает участие в соединении. При тастатурном наборе соединение осуществляется намного быстрее, чем в существующей телефонной сети. В телефонии, при эпизодическом обмене данными с ЭВМ и с системой, оперирующей сообщениями, а также при эпизодической прямой передаче текста и факсимильных сообщений в ситуациях пользователя, представленных в разд. 8.1.2.1, это можно допустить. При работе на АРМ с частым обращением к банкам данным пользователю может понадобиться более короткое время установления соединения (см. разд. 8.1.2.3). 265
8.1.2.3. Структура сообщения В ISDN наряду с соединениями на базе коммутации каналов 64 кбит/с предусмотрены также соединения на базе коммутации пакетов со скоростью передачи 64 кбит/с. В гл. 4 описаны соответствующие детали, а также показаны преимущества принципа пакетной коммутации. К преимуществам относится прежде всего экономичное использование соединительных линий и входов ЭВМ при интерактивном обмене данными между рабочими местами и ЭВМ (диалог между ЭВМ). Оконечные аппараты рабочих мест разрабатываются по нарастающей от простых аппаратов запроса (например, терминалов с дисплеем) к АРМ, которые сами осуществляют обработку и накопление. При этом можно ожидать изменения в структуре сообщений между рабочим местом и ЭВМ. В то время как при простых оконечных аппаратах весь диалог данных должен осуществляться непосредственно с ЭВМ, АРМ дает возможность пользователю произвести интерактивную работу в основном на месте. Контакт с ЭВМ ограничивается по существу эпизодической передачей повышенного объема данных (например, текста, подготовленного на месте) или программ, которые используются в АРМ. В такой ситуации можно также использовать коммутируемый В-канал и установить соединение только для фазы передачи данных, если это приводит к экономичному использованию каналов. В этом случае с точки зрения эффективного использования каналов при описанном развитии оконечных аппаратов может быть утрачена неотложная необходимость в наличии В-каналов с пакетной коммутацией. Однако при пакетной работе все еще говорят об ускоренном «времени установления соединения» и о возможности сохранять одновременно несколько виртуальных соединений, которые наряду с прочим позволяют подключаться к адресному мультиплексному каналу, выгодному для ЭВМ. 8.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ISDN В ДОМАШНЕМ ХОЗЯЙСТВЕ Требования к связи в домашнем хозяйстве растут не в такой степени, как в учреждении, но все же это видно достатЬчно отчетливо, что обусловлено рядом факторов. Рост случаев смены места жительства, обусловленной переходом на другую службу или растущими запросами в комфорте жилища, приводит к расширению географического размещения круга родных и знакомых. Все более растут количество и сложность частных деловых мероприятий (банк, страхование, финансовое управление, покупки) . Растет свободное время. 266
Таблица 8.1. Использование техники связи и информации в домашнем хозяйстве Досуг, образование Телевидение с возрастающим предложением со стороны кабельного телевидения, видеомагнитофонов, видеопластинок Электронные игры дома, но также с передачей на расстояние Прием/воспроизведеиие звука улучшены благодаря цифровой технике Использование домашних ЭВМ для увлечений, образования, игр Связь, информация Телефонная с большим комфортом, например, за счет тастатурного набора, сокращенного набора, именных кнопок на тастатуре, буквенно-цифрового индикатора, домашней подстанции, бесшнурового телефона Затребование информации видеотекса, телетекста; в дальнейшем иа больших расстояниях по кабелю; запрос изображений Текстовая связь например, с помощью видеотекса заказы и покупки из дома, банковские операции, .дистанционное математическое обеспечение с помощью видеотекса Частная деловая активность с помощью домашней ЭВМ Ведение домашней бухгалтерии Хранение информации адреса, даты, потребление энергии Переписка Управление, регулирование, охрана Дистанционное управление отопление, кухонные аппараты, видеомагнитофон, ... Контроль/управление потреблением энергии Извещение об опасности - взлом, пожар Аварийный вызов Возрастает потребность в безопасности. На рынок поступает все более дорогая, но одновременно приемлемая по стоимости электронная бытовая техника для развлечений, информации и связи (видеомагнитофоны, проигрыватели, персональные ЭВМ). В табл. 8.1. показано, как будут развиваться возможности включения техники связи и информации в различных сферах частной жизни. Хорошей предпосылкой экономичной и удобной для пользователя реализации ряда таких возможностей является ISDN. Особенно привлекательным для домашних абонентов может явиться универсальный многоканальный сетевой доступ ISDN. Как и на рабочем месте в учреждении, так и в домашнем хозяйстве возникает потребность в организации связи с возможностью обмена несколькими видами информации. Наряду с речевой связью будет 267
создана служба видеотекса. Распространение домашних ЭВМ дополнительно повышает потребность в связи для передачи текста и данных. Как интеграция служб, так и многоканальность подключения к сети дает удобство именно в домашнем хозяйстве, где единственной абонентской линией, как правило, пользуются несколько лиц. В частности, это обеспечивает также возможность пользоваться службой видеотекса без блокировки телефонного соединения. Одно из усовершенствований служб сообщений, как оно представляется для передачи текстов в некоторых системах видеотекса, состоит в извещении абонента о поступлении сообщений в электронный почтовый ящик оконечного аппарата абонента (индикатор «ожидает сообщение», см. разд. 2.3.1.3 и 2.3.2). Именно эти функции имеют решающее значение для частного абонента. Хотя для абонента можно сделать заметным наличие ожидающего сообщения, например, путем использования службы видеотекса, однако нельзя исходить из. того, что видеотекс будет ежедневно использоваться в частном секторе. Более того, средний частный абонент будет получать сообщения редко, так что он будет нерегулярно (по интуиции) набирать номер службы сообщений, чтобы просматривать свой почтовый ящик. Для доставки абоненту индикации «ожидаем сообщение» наилучшие условия предоставляет вспомогательный канал, так как через него можно обмениваться сигналами независимо от соединения. При применении вспомогательного канала для извещения об опасности данные извещения могут быть переданы независимо от состояния занятости абонентской линии. Это повышает эффективность систем извещения об опасности. Эффективность связи в домашнем хозяйстве возрастает также вследствие повышенной скорости передачи через абонентскую линию ISDN. Это в большей степени относится к видеотексу. Достижимое по каналу 64 кбит/с время передачи порядка нескольких секунд на страницу нынешнего стандарта [8.6, 8.7] позволяет передавать изображение последовательных страничек. Загрузка от особых, определяемых источником информации репертуаров знаков, определения которых динамически перестраиваются для подготовки индикации последовательных изображений, также мало заметна. Высокая скорость является также предварительным условием накопления информации видеотекса при передаче фотографических неподвижных изображений по точкам. Время передачи этих неподвижных изображений зависит от разрешающей способности и метода кодирования. Однако для передачи изображения, соответствующего цветному телевизионному изображению, при скорости 64 кбит/с требуется около 30 с. Метод представления и передачи неподвижных изображений по системе видеотекса пригоден и для обмена неподвижными изображениями между абонентами (служба передачи неподвижных изображений, см. разд. 2.3.2). Для этого 268
Зона работы и увлечений Телефон ISDN Домашняя ЭВМ Подключение радиоприема B + B + D Телефон ISDN Жилая зона Блок управления 1 1 Телевизор (с видеотексом) Видеомагн итофон, видеодиск Дистанционное управление Управление бытовой техникой, аварийная сигнализация Абонентская линия ISDN Рис. 8.3. Использование абонентского окончания ISDN в доме: В — основной канал 64 кбит/с; NT — блок сетевого окончания пользователя; D - могательный канал 16 кбит/с дома могли бы совместно использоваться любительская видеокамера и телевизор. Высокая скорость передачи по ISDN может быть полезной в домовом хозяйстве так же, как и для передачи данных, например, для передачи в домашнюю ЭВМ программ, которые предлагаются центрами служб или распределителями (дистанционное математическое обеспечение). Шинная структура абонентской линии ISDN (см. разд. 4.2) закладывается таким образом, что она с пользой может применяться также и в частном доме. Длина проводки, допустимая при пассивной шине, может достигать от 100 до 150 м, что позволяет по желанию распределить максимально допустимое на шине число оконечных аппаратов в большом жилище или в доме для одной семьи (рис. 8.3). Разумеется, при повышенных требованиях к внутренней связи, например при переговорах в доме без нарушения 269
интересов внешней связи, должен быть включен блок сетевого окончания пользователя, выполняющий функции учрежденческой коммутационной станции. В этом случае абонентская сеть будет иметь звездную конфигурацию или конфигурацию звезда/шина (см. разд. 4.2). Наряду с телефонными соединениями может возникнуть также желание в соединениях для передачи данных внутри дома. Такое применение поясняется на рис. 8.3. Телевизор, оснащенный для видеотекса, может использоваться как монитор данных при совместной работе с домашней ЭВМ. Благодаря этому с помощью телевизора в жилой зоне можно пользоваться программами, которые выполняются на домашней ЭВМ, установленной в рабочей зоне (например, игры). Под управлением домашней ЭВМ можно в программном порядке выводить телевизионные изображения из накопителя изображений (видеомагнитофона, видеопроигрывателя). В перспективе шину ISDN можно использовать для сбора и распределения телеметрических данных в доме с целью управления и контроля. 8.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ISDN ПРИ СВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ В разд. ЪЛЛ показано, как дополнительные услуги ISDN улучшают доступность абонента в части установления соединения. Благодаря этим дополнительным услугам в ISDN в известной степени учитывается подвижность абонентов. Однако обязательным условием является возможность доступа к какой-то закрепленной абонентской линии. В этом разделе будет изложено только значение ISDN для абонента подвижной радиосвязи. Из различных систем подвижной радиосвязи, которые эксплуатируются в настоящее время, здесь рассматривается только подвижная наземная радиосвязь общего пользования, так как только она может в общем случае рассматриваться как продолжение проводной сети связи общего пользования в область, где нет закрепления по месту. Новые разработки в области радиосистем и радиотелефонов [8.8, 8.9] сделают возможной весьма комфортабельную и недорогую подвижную наземную радиосвязь общего пользования, так что можно рассчитывать на существенный рост числа таких абонентов. В настоящее время в наземной подвижной радиосвязи общего пользования предусматривается только связь по телефону в автомобиле. Однако при большем распространении текстовой связи в проводной сети вырастет также потребность в передаче текста абоненту подвижной связи. Прием сообщения в виде текста наряду с общими достоинствами текстовой связи специально для подвижного абонента имеет дополнительное преимущество, состоящее в том, что, в отличие от телефонной связи, он не должен одновременно расходовать свое внимание на управление транспортным 270
Релефонна^ГСетьданнь1Х"1 ISDN i 1 64 кбит/с ii ii it i i i i 1 -1 Система обработки сообщений ^_ < 64 кбит/с Сеть подвижной радиосвязи Сеть стационарных абонентов Абонент подвижной радиосвязи £ Телефон в автомобиле Оконечное устройство текста/данных Рис. 8.4. Подключение абонента подвижной радиосвязи к службам текста и данных ISDN через систему обработки сообщений средством и процесс связи. Многие служащие, будучи в командировках, нуждаются в актуальной информации, которая заготовлена в производственных банках данных, например в заказах на техническое обслуживание. Возможность передачи данных из автомобиля избавляет абонента от поиска телефона общего пользования. Ввод данных в процессе движения может быть также важным для своевременного сбора данных. В соединении с видеотексом предоставляется возможность использовать передачу данных из автомобиля для выборки важной для автомобилистов информации: о состоянии дорожного движения, для ориентирования в незнакомой обстановке (карты улиц, планы городов), о возможностях установки автомобиля на стоянку и др. Согласно этому службы ISDN для передачи текста и данных имеют также значение для применения в подвижной наземной радиосвязи общего пользования. Возможность интеграции служб, предоставляемая ISDN, имеет то дополнительное достоинство, что система подвижной радиосвязи не должна связываться при телефонных соединениях, передаче текста и данных с несколькими различными индивидуальными по службам проводными сетями (например, с телефонной сетью и сетью данных). Вследствие этого оформление и обслуживание оконечных аппаратов в автомобиле могут быть унифицированы и упрощены. Требуется только один вид сетевого сопряжения между подвижной радиосистемой и проводной сетью. 271
Разумеется, в существующих и готовящихся к внедрению подвижных радиосистемах, организуемых исключительно на основе частотного разделения, с учетом разумных затрат невозможно предоставить в общем случае канал 64 кбит/с. Исходя из действующих в настоящее время ограничений суммарная скорость передачи в радиотракте в общем случае не может быть предложена большей чем приблизительно 30 кбит/с, а с учетом необходимой для радиоканала защищенности от ошибок для передачи данных и текста полезная скорость получается равной только 16 кбит/с. Однако при дальнейшем развитии техники систем подвижной радиосвязи можно было бы реализовать каналы 64 кбит/с специально для передачи текста и данных. До тех пор пока в радиодиапазоне не будет каналов с высокими скоростями передачи 64 кбит/с, для подвижного абонента пригодна лишь организация доступа к представленной в разд. 2.3.1.3 системе обработки сообщений, которая осуществляет соответствующее согласование со скоростью передачи в ISDN (рис. 8.4). При этом подвижный абонент может обмениваться текстом и данными с неподвижными абонентами служб ISDN, и могут быть сохранены их скорости (например, 64 кбит/с).
ПРИЛОЖЕНИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ МККТТ И ДРУГИЕ СТАНДАРТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ISDN ' 1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Для выполнения задач, стоящих перед ISDN, а именно для обеспечения связи между любыми абонентами, необходимо заключить множество соглашений. Этим занимаются международные и национальные органы. В Международном консультативном комитете по телеграфии и телефонии (МККТТ) — стандартизующем органе администраций связи — в ряде рекомендаций определены такие понятия ISDN, как стыки и способы сигнализации. Международная организация стандартизации — МОС (International Organisation of Standardisation — ISO) вырабатывает совместно с МККТТ стандарты в области передачи данных (включая основы архитектуры протоколов). В Международной Электротехнической комиссии — МЭК (International Electrotechical Commission — IEC) заключаются соглашения по электрическим и электромеханическим вопросам (например, по электрической безопасности и штеккерным соединениям). Наконец, Европейская промышленная Ассоциация по вычислительной технике (European Computer Manifacturers Association — ECMA) занимается аспектами связи в системах обработки данных (включая соединение с учрежденческими коммутационными станциями ISDN). Кроме того, следует упомянуть Информационно-техническое общество Союза немецких электротехников (е прошлом Общество связи Союза немецких электротехников), которое разрабатывало для немецкого языка определения понятий в области методов коммутации и передачи, а также занимается определениями в области ISDN. В этом приложении упоминаются только те стандарты и нормы, которые представляют интерес в связи с концепцией ISDN и работой систем передачи речи, текстов и данных через ISDN. Каждому стандарту даются обозначение и название, а также изложено его содержание. 2. РЕКОМЕНДАЦИИ МККТТ ПО ISDN Приведенные здесь рекомендации МККТТ, относящиеся к ISDN, опубликованы в Красной книге (Женева, Международный союз электросвязи, 1985). В серии 1 собраны все рекомендации, которые определяют ISDN с точки зрения пользователя. Серии Q и G содержат положения, касающиеся сети. В серию Q входят рекомендации по цифровым коммутационным станциям, которые в первую очередь годятся для телефонии, а дополнительно — для ISDN, a также рекомендации по сигнализации между пользователем и оконечной коммутационной станцией и между коммутационными станциями. В серию G входят рекомендации по качеству передачи, по устройствам группо- образования и аппаратуре линейных трактов, по синхронизации сети и другим 1 В перечне рекомендаций добавлены разд. 5, подразд. 2.2.4, 2.2.5, 2.10 и расширены подразд. 2.4.2 и разд. 4 в соответствии с изданием на английском языке. © Sprin- ger-Verlag Berlin Heidelberg 1988 Printed in Germany.— Прим. перев. 273
Эталонная конфигурация TE/NT1/NT2: 1.411 ТЕ1 Качество передачи: G.821, G.822 NT2 NT1 I I S Т Структура стыков в эталонных точках S и Т: 1.412 Транзитная КС Типы соединений (например, прозрачный канал 64 кбит/с: 1.340) Рис. П1. Построение установки пользователя и сети ISDN, а также соответствующие рекомендации МККТТ общего содержания: ТЕ1 — оконечное устройство ISDN; NT — сетевое окончание пользователя; КС — коммутационная станция общим сетевым вопросам. Ниже названы только те рекомендации серии G, которые имеют прямое отношение к ISDN. В серии Т собраны рекомендации к оконечным устройствам для передачи текстов. В серии X помещены рекомендации по передаче данных, содержащие основы архитектуры протоколов (по образцу модели МОС «Взаимосвязи Открытых Систем») и по переходу между ISDN и специализированными сетями данных. Некоторые рекомендации серий Q и X, относящиеся к пользователю ISDN, имеют дополнительные номера из серии I. На рис. П1 и П2 дан обзор «здания» рекомендаций МККТТ по ISDN. 2.1. Понятия и принципы ISDN (в Красной книге, вып. III.5) 2.1.1. Общие положения 1.110 Общая структура рекомендаций серии I 1.111 Взаимосвязь с другими рекомендациями, имеющими отношение к ISDN 1.112 Словарь терминов по ISDN Обзор рекомендаций серии 1 Ссылки, среди прочего, на рекомендации серии G Определения терминов Стыки пользователь-сеть (положения по передаче символов): 1.430, 431 Абонентская сигнализация: 1.440,441,450,451 Система сигнализации № 7: Q.701-707, 711-714,761-764 @4-01 1.461, 462.463 hS+0 Оконечная КС Транзитная КС КС: Q.511-516, Q.501 - 506 Структура групповых сигналов: G.704, 705 Рис. П2. Построение установки пользователя и сети ISDN, а также соответствующие детальные рекомендации МККТТ: ТЕ2 — оконечное устройство с традиционными стыками (например, стыкн по Рекомендации серий Y, X); ТА — согласующее устройство (для оконечного устройства) 274
1.130 Атрибуты для описания служб связи, Отличительные свойства служб обеспечиваемых в ISDN, и сетевых воз- и сетей можиостей ISDN 2.1.2. Службы 1.210 Принципы построения служб связи, обеспечиваемых в ISDN 1211 Службы передачи, обеспечиваемые в ISDN 1.212 Телеслужбы, обеспечиваемые в ISDN Основы организации служб в ISDN Службы передачи Полностью (т. е. вплоть до уровня 7) определенные службы (телеслужбы) 2.1.3. Принципы построения сети 1.310 1.320 1.330 1.331 (идентична Е.164) 1.340 ISDN — функциональные принципы построения сети Эталонная модель протоколов ISDN Принципы нумерации и адресации в ISDN План нумерации для эры ISDN Типы соединений в ISDN Общая информация о концепции построения сети Эталонная модель протоколов ISDN по образцу модели Взаимосвязи Открытых Систем (ВОС) ISO Принципы нумерации и адресации для абонентских оконечных установок Нумерация абонентов в ISDN (по образцу нумерации в телефонной сети) Типы соединений (например, прозрачный канал 64 кбит/с) 2.1.4. Стыки пользователь-сеть 1.410 Общие аспекты и принципы, относящиеся к рекомендациям по стыкам пользователь-сеть в ISDN 1.411 Стыки пользователь-сеть в ISDN — эталонные конфигурации 1.412 Стыки пользователь-сеть в ISDN — структуры стыков и возможности доступа 1.420 Основной стык пользователь-сеть 1.421 Стык пользователь-сеть с первичной скоростью передачи 1.430 Основной стык пользователь-сеть — описание уровня 1 1.431 Стык пользователь-сеть с первичной скоростью передачи — описание уровня 1 Общие сведения о стыках пользователь-сеть Расположение оконечных аппаратов, сетевых окончаний и т. п. Многоканальные структуры на стыках пользователь-сеть Ссылки на рекомендации по основному стыку (B + B + D) Ссылки на рекомендации по стыку с первичной скоростью (в том числе ЗОХВ-f D) Описание уровня 1 (уровня передачи битов) основного стыка То же, что в 1.430, ио для стыка с первичной скоростью передачи 2.1.5. Согласование скоростей передачи полезного сигнала ниже 64 кбит/с и существующих стыков в ISDN (см. разд. 2.9 приложения) 1.460 Объединение сигналов, согласование Согласование скоростей, напри- скоростей передачи и обслуживание мер, 8; 9,6 и 16 кбит/с с 64 кбит/с существующих стыков 1.461 Обслуживание оконечного оборудова- Подключение оконечных аппара- 275 (идентична Х.ЗО) 1.462 (идентична Х.31) 1.463 (идентична V.110) 1.464 ния данных (ООД), соответствующего Рек. Х.21 и Х.21бис, в цифровой сети с интеграцией служб ISDN Обслуживание пакетного оконечного оборудования данных в ISDN Обслуживание оконечного оборудования данных (ООД), имеющего стык серии V, в цифровой сети с интеграцией служб (ISDN) Объединение сигналов, согласование скоростей и обслуживание существующих стыков для ограниченной пропускной способности 64 кбит/с тов со стыком, рассчитанным на сеть данных с коммутацией каналов Подключение оконечных аппаратов со стыками, рассчитанными на сеть данных с коммутацией пакетов Подключение оконечных аппаратов со стыком, рассчитанным на модемы (см. также рекомендации серии V в разд. 2.9 этого приложения) Используется только для 56 кбит/с (США) 2.1.6. Сигнализация между абонентской установкой ISDN и оконечной 1.440 (идентична Q.920) 1.441 (идентична Q.921) 1.450 (идентична Q.930) 1.451 (идентична Q.931) коммутационной станцией и Стык пользователь-сеть в ISDN, уровень звена данных — общие аспекты Стык пользователь-сеть в ISDN, описа- сание уровня звена данных Стык пользователь-сеть в ISDN, вень 3 — общие аспекты уро- Стык пользователь-сеть в ISDN, описание уровня 3 Общие сведения об уровне 2 доступа для пользователя Описание уровня 2 Общие сведения об уровне 3 доступа для пользователя Описание уровня 3 2.2. Система сигнализации № 7 между коммутационными станциями 2.2.1. Общие положения (в Красной книге, вып. VI. 7) Q.701... Система сигнализации № 7 Q.707 — подсистема передачи сообщений (МТР) Q.710 Использование системы сигнализации № 7 в применении к учрежденческим коммутационным станциям Часть, относящаяся к передаче сообщений Согласование подсистемы передачи сообщений с 1.451 2.2.2. Подсистема управления соединением сигнализации (в Красной книге, вып. VI. 7) Q.711 Q.712 276 Функциональное описание подсистемы управления сигнализационными соединениями (SCCP) системы сигнализации № 7 Определения и функции сообщений подсистемы управления соединениями сигнализации Дополнение подсистемы передачи сообщений в транспортных соединениях от конца до конца Элементы протокола
Q.713 Форматы и коды подсистемы управления сигнализационными соединениями (SCCP) Q.714 Процедуры подсистемы управления соединениями сигнализации Формат и кодирование Структурная схема протокола 2.2.3. Подсистема пользователей ISDN (в Красной книге, вып. VI.8) Q.761 Функциональное описание подсистемы пользователей ISDN в системе сигнализации № 7 Q.762 Общие функции сообщений и сигналов Q.763 Форматы и коды Q.764 Процедуры сигнализации Функции сигнализации, ориентированные на применение между коммутационными станциями ISDN Элементы протокола Форматы и кодирование Структурная схема протокола 2.2.4.. Подсистема использования возможностей соединения (ТСАР) Ниже перечислены проекты рекомендаций; окончательные версии опубликованы в Голубой книге МККТТ (1989 г.) Q.771 Функциональное описание возможностей соединения Q.772 Определения сообщения возможностей соединения Q.773 Форматы и кодирование подсистемы использования ТС Q.774 Процедуры сигнализации подсистемы использования ТС Задачи и архитектура возможностей соединения (ТС): Основы службы уровня из подуровня соединения (соединение определяет отношения между двумя пользователями ТС из конца в конец) и подуровня компонент (дистанционные операции и связанные с этим реакции), которые находятся в верхней части подуровня соединения Функциональное описание сообщений подуровня соединения (например, чтобы начать или закончить соединение и передать последовательность компонент) и типов компонент (используемых, например, для активизации и возврата результатов определенных дистанционных операций) Формат и кодирование сообщений соединения и компонент Управление соединением и процедуры подуровня компонент для ТС, основанных на несвязной сети 2.2.5. Подсистема эксплуатации и технического обслуживания (ОМАР в Красной книге, вып. VI.8) Q.795 Подсистема применения эксплуатации и технического обслуживания 2.3. Цифровые коммутационные станции (в Красной книге, вып. VI.5) Q.501 (Q-511) Q.502 (Q.512) Q.503 Рекомендации для транзитных и (в скобках) оконечных коммутационных станций применения Введение, область основные функции Стыки Соединения, сигнализация, управле- Обзор, включая применение в ISDN Стыки для соединительных линий, а в Рек. Q.512 также для абонентских линий Соединения через коммутацион- 277
(Q.513) ние, обработка вызова н вспомогательные функции Нормы для расчета качества работы и готовности станции Измерения коммутационных станций Функции эксплуатации и технического обслуживания ные станции (в частности, в ISDN) Время задержки при установлении соединений Измерения трафика Функции эксплуатации (в том числе, аварийные) 2.4. Общие аспекты цифровой сети (в Красной книге, вып. III.3) 2.4.1. Построение, стыки G.701 Словарь терминов цифровой передачи, группообразования и импуль- сно-кодовой модуляции G.702 Цифровая иерархия скоростей передачи G.703 Физические/электрические характеристики на иерархических цифровых стыках G.704 Функциональные характеристики стыков, связанные с узлами сети G.705 Характеристики, необходимые для подключения цифровых трактов к цифровой коммутационной станции G.711 Импульсно-кодовая модуляция сигналов тональной частоты Определения терминов Иерархия цифровых систем передачи, базирующихся на скоростях 1544 и 2048 кбит/с Стыки на скоростях от 64 до 139264 кбит/с Структуры циклов Подключение цифрового сигнала ко входу цифровой коммутационной станции Законы типа А и ц 2.4.2.. Качество передачи в цифровой сети G.811 Требования к хронирующим колебаниям на выходах эталонных задающих генераторов и узлов сети для плезио- хронной работы международных цифровых линий G.821 Характеристики ошибок на международном цифровом соединении, являющемся частью ISDN G.822 Нормы на частость управляемых проскальзываний в международном цифровом соединении G.823 Управление дрожаниями и плаванием фазы в цифровых сетях, основанных на иерархии 2048 кбит/с G.824 Управление дрожаниями и плаванием фазы в цифровых сетях, основанных на иерархии 1544 кбит/с G.921 Секции цифровой линии, основанные на иерархии 2048 кбит/с Требования к хронирующим колебаниям в цифровой сети Цифровые ошибки в международном соединении ISDN на 64 кбит/с Проскальзывания в международном соединении ISDN на 64 кбит/с Дрожания и плавание фазы на стыках в сети См. Рек. G.823 Характеристики, относящиеся к ошибкам, фазовым дрожаниям и т. п. 278
2.5. Основные рекомендации по телематическим службам, которые могут применяться в ISDN (в Красной книге, вып. II.5) F.161 Международная факсимильная служба для абонентов, имеющих оконечные устройства группы 4 F.200 Служба телетекса Определение службы F.300 Служба видеотекса Определение службы Телефакс через сеть данных или ISDN 2.6. Телематическое оконечное оборудование (в Красной книге, вып. VII.3) 2.6.1. Общие положения для различных видов телематического оконечного оборудования Т.51 Т.62 Т.70 Т.73 Т.О Т.5 Т.6 Т.60 Т.61 Т. 72 Т. 100 Т.101 Наборы кодированных знаков для телематических служб Процедуры управления для телетекса и служб, использующих факсимильную аппаратуру группы 4 Независимая от сети основная транспортная услуга для телематических служб Протокол обмена документами для телематических служб Выбор знаков для текстовых служб Общие процедуры управления (уровень 5) Положения для уровня 4 Положения для уровней 6/7 2.6.2. Специальные положения по оконечным устройствам для телефакса, телетекса и видеотекса (в Красной книге, вып. VI1.3) Классификация факсимильной аппаратуры для передачи документов по сетям общего пользования Общие аспекты факсимильной аппаратуры группы 4 Схемы факсимильного кодирования и функции управления кодированием для факсимильной аппаратуры группы 4 Оконечные устройства для службы телетекса Репертуар знаков и наборы кодированных знаков для международной службы телетекса Возможности оконечных установок для смешанного режима работы Международный обмен информацией для интерактивной службы видеотекса Международное взаимодействие служб видеотекса Определения групп с 1 по 4 Основные положения для факсимильной аппаратуры группы 4 Кодирование для факсимильной аппаратуры группы 4 (уровень 6) Основные характеристики оконечного устройства телетекса Представления знаков телетекса (уровень 6) Объединение служб телефакса и телетекса Рек. Т. 100 и Т.101 излагают основные требования по совместимости 2.7. Положения по передаче данных в рамках службы передачи 2.7.1. Классы по скоростям передачи и услуги (в Красной книге, вып. VIII.2) Х.1 Международные классы пользователей служб Классы по скоростям пе- в сетях данных общего пользования и ISDN редачи до 64 кбит/с 279
X.2 Международные службы передачи данных и Возможные дополнительные услуги для абонентов в сетях услуги данных общего пользования службы и 2.7.2. Передача данных в рамках Взаимосвязи Открытых Систем (в Красной книге, вып. VIII.5) Х.200 Эталонная модель Взаимосвязи Открытых Систем, рассчитанной на применение в МККТТ Х.210 Правила определения уровневой службы ВОС Х.213 Определение сетевой службы для Взаимосвязи Открытых Систем, рассчитанной на применение в МККТТ Х.214 Определение транспортной службы для Взаимосвязи Открытых Систем, рассчитанной на применение в МККТТ Х.215 Определение сеансовой службы для Взаимосвязи Открытых Систем, рассчитанной на применение в МККТТ Х.224 Описание транспортного протокола для Взаимосвязи Открытых Систем, рассчитанной на применение в МККТТ Х.225 Описание сеансового протокола для Взаимосвязи Открытых Систем, рассчитанной на применение в МККТТ Х.250 Методы формализованного описания протоколов и служб передачи данных В основном идентична стандарту ISO 7498 Определение для семи уровней Определение службы уровня 3 Определение уровня 4 Определение уровня 5 Описание уровня 4 службы службы протокола Описание протокола уровня 5 Способы описания 2.7.3. Системы обработки сообщений (СОС) (системы «почтовых ящиков» с промежуточным накоплением, а также преобразованием форматов; в Красной книге, вып. VIII.7) Х.400 Х.401 Х.408 Х.409 Х.410 Х.411 Х.420 Х.430 Модель системы - ты службы) услуги (элемен- Основные характеристики служб и дополнительные услуги для пользователей Правила преобразования типов кодированной информации Синтаксис передачи и обозначения представительного уровня Дистанционные операции и поставщик надежной передачи Уровень передачи сообщений Представительный уровень пользователя для передачи сообщений между людьми Протокол доступа для оконечных устройств телетекса Функциональная модель СОС, службы СОС, структура протокола СОС Услуги Преобразование кодов и форматов, например телетекс/видеотекс Языки описаний для уровня 6 Запросы процедур и взаимоотношения между различными СОС Передача сообщения по частям Передача сообщений между людьми, включая смесь из текста и речи Доступ службы телетекса к СОС 280
2.8. Подключение оконечного рассчитанного на существующие сети к ISDN (в Красной книге, вып. VIII х.зо (идентична 1.461) Х.31 (идентична 1.462) Обслуживание оконечного оборудования данных (ООД), соответствующего рекомендациям Х.21 и Х.21 бис, в цифровой сети с интеграцией служб ISDN Обслуживание пакетного оконечного оборудования данных в ISDN V.110 Обслуживание оконечного оборудо- (идентич- вания данных (ООД), имеющего на 1.463) стык серии V, в цифровой сети с интеграцией служб (ISDN) оборудования данных, (см. разд. 2.9. приложения) .3 и VIII.4) Подключение оконечных аппаратов со стыками, рассчитанными иа сети данных с коммутацией каналов Подключение оконечных аппаратов со стыком, рассчитанным на сеть данных с коммутацией пакетов Подключение оконечных аппаратов со стыком, рассчитанным на модемы (см. рекомендации серии V в следующем разделе) 2.9. Стыки оконечного оборудования данных, не удовлетворяющие стандартам ISDN (в Красной книге, вып. VIII.1 для рекомендаций серии V и вып. VIII.3/4 для рекомендаций серии X) V.10 (идентична Х.26) V.11 V.28 V.24 V.22 V.23 V.26 Электрические характеристики цепей стыка, работающих двухполюсным током и предназначенных для общего использования в устройствах передачи данных на интегральных схемах Электрические характеристики симметричных цепей стыка, работающих двухполюсным током и предназначенных для общего использования в аппаратуре канала данных (АКД) на интегральных схемах Электрические характеристики несимметричных цепей стыка, работающих двухполюсным током Перечень определений цепей стыка между ООД и АКД Дуплексный модем на 1200 (2400) бит/с (с применением метода частотного разделения), стандартизированный для использования на коммутируемой телефонной сети общего пользования и двухточечных четырехпроводных арендованных каналах телефонного типа Модем на 600/1200 Бод, стандартизованный для использования на коммутируемой телефонной сети общего пользования Модем на 2400 бит/с, стандартизованный для использования на че- Несимметричные цепи стыка на скорости до 100 кбит/с Симметричные цепи стыка на скорости передачи до 10 Мбит/с Для несимметричных цепей стыка на скорости до 20 кбит/с Основные функции цепей стыка Рекомендации, начиная с V.22 по V.36, содержат описания стыков для оконечного оборудования, которое согласно Рек. V. ПО может подключаться к согласующим устройствам (ТА) ISDN; модемы по рекомендациям с V.22 no V.32 могут, кроме того, подключаться к стыку а/b абонентской линии телефонной сети 281
тырехпроводных арендованных каналах телефонного типа Модем на 2400/1200 бит/с, стандартизованный для использования на коммутируемой телефонной сети общего пользования Дуплексный модем на 2400 бит/с, использующий эхокомпенсацию и стандартизованный для использования на коммутируемой телефонной сети общего пользования и двухточечных двухпроводных арендованных каналах телефонного типа Модем на 4800 бит/с с ручным корректором, стандартизованный для использования на арендованных каналах телефонного типа Модем на 4800/2400 бит/с с автоматическим корректором, стандартизованный для использования на арендованных каналах телефонного типа Модем на 4800/2400 бит/с, стандартизованный для использования в коммутируемой телефонной сети общего пользования Модем на 9600 бит/с, стандартизованный для использования на двухточечных четырехпроводных арендованных каналах телефонного типа Семейство двухпроводных дуплексных модемов со скоростями передачи даииых до 9600 бит/с для использования на коммутируемой телефонной сети общего пользования и арендованных каналах телефонного типа Передача данных со скоростью 48 кбит/с по первичным групповым трактам с полосой 60... 108 кГц Модемы для синхронной передачи данных по первичным групповым трактам с полосой 60... 108 кГц Стыки между ООД и АКД для синхронной передачи по сетям данных общего пользования Использование ООД, которое рассчитано на сопряжение с синхронными модемами, удовлетворяющими рекомендациям серии V, на сетях данных общего пользования Стык между ООД и АКД для оконечных установок, работающих в пакетном режиме и включенных в сети данных общего пользования по выделенному каналу Стык между ООД и АКД для оконечных установок, работающих в Стыки для подключения к сетям данных с коммутацией каналов Стыки для подключения оконечных аппаратов со стыком по рекомендациям серии V к сетям данных с коммутацией каналов Стыки для подключения к сетям данных с коммутацией пакетов Доступ оконечных аппаратов со стыком по Рек. Х.25 к сети с
X.75 пакетном режиме и имеющих доступ к сети данных общего пользования с коммутацией пакетов через коммутируемую телефонную сеть общего пользования или сеть данных общего пользования с коммутацией каналов Процедуры управления оконечным и транзитным вызовами и система обмена данными по международным каналам между сетями данных с коммутацией пакетов коммутацией пакетов через промежуточную сеть с коммутацией каналов (сеть данных, телефонную сеть, ISDN) Описание протокола связи между сетями с коммутацией пакетов 2.10. Проекты рекомендаций по взаимодействию в ISDN (Окончательные тексты рекомендаций опубликованы в Голубой книге в 1989 г.) 1.500 1.510 1.511 1.515 1.520 1.530 Общая структура рекомендаций по взаимодействию в ISDN Определения и общие принципы взаимодействия в ISDN Взаимодействие уровня 1 в ISDN Обмен параметрами для взаимодействия в ISDN Общая классификация для взаимодействия между сетями ISDN Сетевое взаимодействие между ISDN и коммутируемой телефонной сетью общего пользования (PSTN) Организация, рамки и задачи рекомендаций по взаимодействию Принципы взаимодействия для — взаимодействия сетей (ISDN и не ISDN), определения эталонных цепей — взаимодействия ISDN—ISDN (для осуществления связи между неиден- тичиыми службами ISDN) Спецификация эталонной точки Q как общего физического стыка для логически отличных эталонных точек К, М, N (см. гл. 6) в терминах, относящихся к рекомендациям серий G.700—900 для цифровых сетей, систем передачи и аппаратуры группообразования Обмен параметрами внутри и вие полосы в сочетании с обменом по процедурам вызова и служб для установления совместимости между конечными точками, касающейся, например, схемы согласования скоростей, выбора типа модема и т. п. — Идентификация рекомендаций, применяемых для взаимодействия ISDN—ISDN (в эталонной точке) — Функции взаимодействия и обмен по процедурам вызова (пропускная способность сигнала-носителя, тип соединения) между двумя сетями ISDN в случае, когда обеспечиваются неидентичные службы — Конфигурации взаимодействия (между и внутри КС) — Службы передачи ISDN и типы соединений, пригодных для взаимодействия ISDN и PSTN — Функциональные требования для взаимодействия ISDN и PSTN 283
1.540 (идентична X.32I) X.8I 1.550 (идентична Х.325) Общая классификация взаимодействия между сетями данных общего пользования с коммутацией каналов (CSPDN) и цифровыми сетями с интеграцией служб (ISDN) для обеспечения служб передачи данных. Взаимодействие между ISDN и сетью данных общего пользования с коммутацией каналов (CSPDN) Общая классификация взаимодействия между сетями данных общего пользования с коммутацией пакетов (PSPDN) и цифровой сетью с интеграцией служб (ISDN) для обеспечения служб передачи данных — Обработка неречевых вызовов между абонентами ISDN и PSTN Общее описаняе случаев взаимодействия: служба передачи с коммутацией каналов/пакетов, запрошенная в ISDN Детализированная процедура взаимодействия, например преобразование сигнализации между ОКС № 7 ISUP и Х.71 Общее описание случаев взаимодействия: — службы передачи с коммутацией каналов в ISDN: взаимодействие на сетевом уровне (установление соединения за один прием) или путем доступа через порт (установление соединения за два приема) — службы передачи с коммутацией пакетов в ISDN 3. СТАНДАРТЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СТАНДАРТИЗАЦИИ (ISO) ДЛЯ СЛУЖБ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В РАМКАХ ВЗАИМОСВЯЗИ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ (ВОС) Международные стандарты МОС (ISO...) издаются в виде отдельных печатных документов. ISO 7498 Системы обработки информации — Взаимосвязь Открытых Систем — Базовая эталонная модель ISO 3309 Передача данных — Процедуры управления звеном данных высокого уровня (HDLC) — Структура цикла ISO 4335 Передача данных — Процедуры управления звеном данных высокого уровня — Объединение элементов процедур ISO 7809 Передача данных — Объединение классов процедур См. разд. 2.7.2 приложения настоящего Стандарты ISO 3309, 4335 и 7809 описывают защиту данных от ошибок (уровень 2) с помощью HDLC Стандарты Международной организации стандартизации по «Системам обработки информации — Взаимосвязи Открытых Систем»: ISO/DIS 8348 ISO/DIS 8072 ISO/DIS 8073 ISO/DIS 8326 284 Определение сетевой службы Определение транспортной службы Описание транспортного протокола, ориентированного на соединения Определение базовой службы, ориентироваииой на соединения Определение службы уровня 3 (см. Рек. МККТТ X.2I3) Определение службы уровня 4 (см. Рек. МККТТ X.2I4) Описание протокола уровня 4 (см. Рек. МККТТ Х.224) Определение службы уровня 5 (см. Рек. МККТТ Х.225)
4. ПРОЕКТЫ СТАНДАРТОВ МЕЖДУНАРОДНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ СТАНДАРТИЗАЦИИ ДЛЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ ISO/DIS 8802/2.2 ISO/DIS 8802/3 ISO/DIS 8802/4 ISO/DIS 8802/5 ISO/DP1 8802/7 ISO/DIS 9314/1...2 Управление логическим звеном Коллективный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA/ CD) Метод доступа к шине с передачей эстафеты и описание физического уровня Доступ к эстафетному кольцу и описание физического уровня Метод доступа к кольцу с временным разделением и описание физического уровня Оптический распределенный стык данных, спецификации метода доступа и физического уровня Управление доступом локальных сетей по принципу сети «Этернет» Описание локальных сетей с передачей «эстафетной палочки» (обегающая последовательность символов дает право на передачу) Оптическая высокоскоростная кольцевая система с доступом путем трансляции эстафетной палочки 5. СТАНДАРТЫ ISO ДЛЯ СТЫКОВЫХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ ISO 8877 Стыковый соединитель и распределение контактов для основного варианта абонентской линии ISDN в эталонных точках S и Т 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИНОВ НА НЕМЕЦКОМ ЯЗЫКЕ Стандарты ФРГ издаются в виде выпусков стандартов DIN (белых) и выпусков проектов стандартов DIN (желтых). Рекомендации и проекты рекомендаций информационно-технического общества Союза немецких электротехников публикуются в журнале Nachrichtentechnische Zeitschrift (NTZ). DIN 40146 Термины техники связи. Основные термины (вып. 1, 1973) DIN 44300 Обработка информации. Термины (проект 1982) DIN 44301 Теория информации. Термины (1984) DIN 44302 Обработка информации: передача даниых/обмен данными. Термины NTG 0103 Импульсная техника, техника импульсно-кодовой модуляции. Термины (проект, 1972) NTZ, 25 (1972), К 219—225 NTG 1203 Передача данных и текстов. Термины (рекомендация, 1983), NTZ, 36 (1983), 697—708, 766, 777. NTG 0902 Коммутационная техника. Термины (рекомендация, 1982), NTZ, 35 (1982), 481—488, 549—558. ITG 1.6/01 Термины no ISDN (проект, 1987), NTZ, 40 (1987), № 1 1 DP — предварительное предложение. 285
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ К главе 1 1.1 Kalt, H.: Bildschirmtext - einfach fur jedem Siemens-Z. 57 (1983) 17-20. 1.2 Armbrtister. H.; Bauer, H. G.: Abruf von Text-, Ton-, Bild- und Filminformationen — eine Nutzung der Breitbandkommunikation. telcoro rep. 5 (1982) 315-319. 1.3 Schmies, J. F.: Kabeltext fur innerbetriebliche Anwendungen — Grundlagen und Gemein- samkeiten von Bildschirmtext, Videotext und Kabeltext. Nachr. Elektronik 36 (1982) 61-66. 1.4 DIN 40146, Bl. 1: Begriffe der Nachrichtentibertragung; Grundbegriffe. 1.5 Bohm, J.: Der l/elefaxdienst der Deutschen Bundespost. Z. f. d. Post- und Fernmeldewes. 1979, H. 1, S. 16-19. 1.6 Bocker, P.: Datentibertragung, Bd. II: Einrichtungen und Systeme. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1979, S. 25ff. 1.7 Kunze, H.: Neue Dienste auf bestehenden Netzen im Bereich Sprache, Daten, Text. Telematica 84, KongreDband Teil 3: Telematik. Berlin, Offenbach: VDE-Verlag 1984, S. 234-252. , 1.8 Rothamel, H.-J.; Tantow, R.: Bildschirmtextendgerate fur die Kommunikation im Biiro. Nachr. techn. Z. 34 (1981) 782-786, 862-866. 1.9 Bocker, P.: Datentibertragung, Bd. I: Grundlagen, 2. Aufl. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer 1983, S. 40ff. 1.10 CCITT: Recommendation X.l international user classes ofservice in public data networks and ISDNs. Red Book, Vol. VIII.2, Genf: ITU 1985. 1.11 CCITT: Recommendation X.25: Interface between data terminal equipment (DTE) and data circuit-terminating equipment (DCE) for terminals operating in the packet mode on public data networks. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985. 1.12 CCITT: Recommendation X.28: DTE/DCE interface for a start-stop mode data terminal equipment accessing the packet assembly/disassembly facility (PAD) in a public data network situated in the same country. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985. 1.13 Deutsche Bundespost, Fernmeldetechn. Zentralamt: Datel Handbuch, Darmstadt 1981. 1.14 Schenke, K.; Riiggeberg, R.; Otto, J.: Teletex, ein neuer internationaler Fernmeldedienst fur die Text kommunikation. Jb. d. Deutschen Bundespost 1981. Bad Windsheim: Hei- decker 1981, S. 277-349. 1.15 CCITT: Recommendation T.60: Terminal equipment for use in the Teletex service. Red Book, Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 1.16 CCITT: Recommendation F.200: Teletex service. Red Book, Vol. II.5, Genf: ITU 1985. 1.17 Bocker, P.: Datentibertragung, Bd. II: Einrichtungen und Systeme. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1979, S. 61 ff. 1.18 Gerke, P.: Neue Kommunikationsnetze. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1982, S. 32-33. 1.19 Rosenbrock, K. H.: ISDN — eine folgerichtige Weiterentwicklung des digitalen Fern- sprechnetzes. Jb. d. Deutschen Bundespost 1984. Bad Windsheim: Heidecker, 1984, S. 509-577. 1.20 Schon, H.: Die Deutsche Bundespost auf ihrem Weg zum ISDN. Z. f. d. Post- und Fernmeldewes. 1984, H. 6, S. 2-12. 1.21 Knorpp, E.; Schaffer, В.: Die Evolution des ISDN zum breitbandigen Universalnetz. telcom rep. 8 (1985) Sonderh. „Diensteintegrierendes Digitalnetz ISDN", S. 50-57. 286
1.22 Armbriister, H.: Breitband-ISDN erfullt die wachsenden Telekommunikationswiinsche — Ein leistungsstarkes und wirtschaftliches Uriversalnetz fur jedermann. telcom rep. 9 (1986) 168-175. 1.23 DIN 44300: Informationsverarbeitung; Begrifie. 1.24 v. Sanden, D.: Kommunikation und Computer, Kompatibilitat und Konkurrenz — Bilanz und Perspektiven. Referat 25. VDPl-Tagung, Hannover 1984, Sonderdruck. 1.25 Bottcher, U.: Der Bildschirmtextdienst der Deutschen Bundespost. Unterrichtsbl. d. Deutschen Bundespost 36 (1983) 345-350. 1.26 Jendra, H.: Datenpaketvermittlung. Unterrichtsbl. d. Deutschen Bundespost 35 (1982) 198-199. 1.27 Hagen, R.: Teletex — a new communication service and its impact on network modules. Nat. Telecommun. Conf. 1981, New Orleans. Conf. Rec. Vol. 3, pp. 5.3.1-5.3.5 1.28 CCITT:Recommendation X.400: Message handling systems: System model — Service elements. Red Book, Vol. VIII, Genf: ITU 1985. 1.29 Raab, G.: ISDN-Kommunikationssysteme und ihr Zusammenwirken mit dem offent- lichen ISDN, telcom rep. 8 (^SSJ^Sonderh. „Diensteintegrierendes Digifalnetz ISDN", S. 57-63. 1.30 Stumer; L.; Frost, H.: Ein ISDN-Kommunikationssystem fur Sprache, Text, Daten und Festbild. NTG-Tagungsband „Wege zum integrierten Kommunikationsnetz". Berlin: VDE-Verlag 1985. 1.31 Villiere, P.: A framework for network solutions. Telephone Engineer & Management May 1, 1986, S. 5-8 К главе 2 2.1 CCITT: Recommendation X.200: Reference model of Open Systems Interconnection for CCITT applications. Red Book, Vol. VIII.5, Genf: ITU 1985. 2.2 CCITT: Recommendation 1.430: Basic user-network interface — Layer 1 specification. Red Book, Vol. HI.5, Genf: ITU 1985. 2.3 CCITT: Recommendation 1.431: Primary rate user-network interface — Layer 1 specification. Red Book, Vol. Ш.5, Genf: ITU 1985. 2.4 CCITT: Recommendation 1.440: ISDN user-network interface data link layer — General aspects. Red Book, Vol. HI.5, Genf: ITU 1985. 2.5 CCITT: Recommendation 1.441: ISDN user-network interface data link layer specification. Red Book. Vol. HI.5, Genf: ITU 1985. 2.6 CCITT: Recommendation 1.450: ISDN user-network interface layer 3 — General aspects. Red Book, Vol. HI.5, Genf: ITU 1985. 2.7 CCITT: Recommendation 1.451: ISDN user-network interface layer 3 specification. Red Book, Vol. HI.5, Genf: ITU 1985. 2.8 CCITT: Recommendation F.200: Teletex service. Red Book, Vol. H.5, Genf: ITU 1985. 2.9 ССПТ: Recommendation T.60: Terminal equipment for use in the Teletex service. Red Book, Vol. VIL3,Genf: ITU 1985. 2.10 CCITT: Recommendation T.61: Character repertoire and coded character sets for the international Teletex service. Red Book, Vol. VII.3. Genf: ITU 1985. 2.11 CCITT: Recommendation T.62: Control procedures for Teletex and Group 4 facsimile services. Red Book, Vol. VH.3, Genf: ITU 1985. 2.12 CCITT: Recommendation T.70: Network independent basic transport service for the Telematic services. Red Book, Vol. VH.3, Genf: ITU 1985. 2.13 CCITT: Recommendation X.224: Transport protocol specification for Open Systems Interconnection for CCITT applications. Red Book, Vol. VIII.5, Genf: ITU 1985. 2.14 CCITT: Recommendation X.225: Session protocol specification for Open Systems Interconnection for CCITT applications. Red Book, Vol. VIII.5, Genf: ITU 1985. 287
2.15 CCITT: Recommendation F.161: International Group 4 facsimile service. Red Book, Vol. 11.5, Genf: ITU 1985. 2.-16 CCITT: Recommendation T.5: General aspects of Group 4 facsimile apparatus. Red Book, Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 2.17 CCITT: Recommendation T.6: Facsimile coding schemes and coding control functions for Group 4 facsimile apparatus. Red Book, Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 2.18 CCITT: Recommendation T.73: Document interchange protocol for the Telematic services. Red Book, Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 2.19 CCITT: Recommendation F.200-Annex C: Service requirements unique to the Teletex mixed-mode of operation. Red Book, Vol. 11,5, Genf: ITU 1985. 2.20 CCITT: Recommendation T.72: Terminal capabilities for mixed-mode of operation. Red Book, Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 2.21 CCITT: Recommendation F.300: Videotex service. Red Book, Vol. 11.5, Genf: ITU 1985. 2.22 CCITT: Recommendation T.100: International information exchange for interactive Videotex. Red Book, Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 2.23 ССПТ: Recommendation T.101: International interworking for Videotex services. Red Book, Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 2.24 CEPT: Recommendation T/CD 06-01: Videotex presentation layer data syntax. Issue 2, Sept. 1983. 2.25 ССПТ: Recommendation T.71: LAP В extended for half-duplex physical level facility. Red Book, Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 2.26 CCITT: Recommendation X.21: Interface between data terminal equipment and data circuit-terminating equipment for synchronous operation on public data networks. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985. 2.27 CCITT: Recommendation X.21 bis: Use on public data networks of data terminal equipment designed for interfacing to synchronous V-Series modems. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985. 2.28 CCITT: Recommendation X.25: Interface between data terminal equipment and data circuit-terminating equipment for terminals operating in the packet mode and connected to public data networks by dedicated circuit. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985. 2.29 CCITT: Recommendation X.75: Terminal and transit call control procedures .and data transfer system on international circuits between packet-switched data networks. Red Book, Vol. VIII.4, Genf: ITU 1985. 2.30 CCITT: V-Series Recommendations (Interchange circuits between data terminal equipment and data circuit-terminating equipment). Red Book, Vol. VIII. 1, Genf: ITU 1985. 2.31 CCITT: Rec. 1.210: Principles of telecommunication services supported by an ISDN. Red Book, Vol. VIII.5, Genf: ITU 1985. 2.32 CCITT: Recommendation 1.211: Bearer Services supported by an ISDN. Red Book, Vol. VIII.5, Genf: ITU 1985. 2.33 CCITT: Recommendation 1.212: Teleservices supported by an ISDN. Red Book, Vol. VIII.5, Genf: ITU 1985. 2.34 Schon, H.; Neumann, K.-H.: Mehrwertdienste (Value Added Services) in der ordnungs- politischen Diskussion. Jb. d. Deiitschen Bundespost 1985. Bad Windsheim: Heidecker, 1985. 2.35 Schon, H.: Die Deutsche Bundespost auf ihrem Weg zum ISDN. Z. f. d. Post- u. Fern- meldewes. (1984) H. 6, S. 20-30. 2.36 Rosenbrock, K. H.: ISDN — eine folgerichtige Weiterentwicklung des digitalen Fern- sprechnetzes. Jb. d. Deutschen Bundespost 1984. Bad Windsheim: Heidecker, 1984, S. 509-577. 2.37 Der Bundesminister f. d. Post- u. Fernmeldewesen: Mittelfristiges Programm fur den Ausbau der technischen Kommunikationssysteme. Sonderdruck, Bonn 1985. 288
2.38 Schon, H.: ISDN und Okonomie. ISDN und Telekommunikationsumfeld. Vorabdruck aus dem Jahrbuch der Deutschen Bundespost 1986. Bad Windsheim: Georg Heidecker 1986. 2.39 Rosenbrock, К. Н.: Die Einfuhrung des ISDN bei der Deutschen Bundespost. Online '86, 9. Europaische KongreBmesse fiir Technische Kommunikation, Hamburg, 5.-8. 2. 8.6, Tagungsband KongreB I. S. 2D-1 bis 15. 2.40 Nachrichtentechnische Gesellschaft im VDE (NTG), FachausschuB 1.6 ISDN-Anwen- dungen: Dienste im ISDN. Berlin, Offenbach: VDE-Verlag GmbH, 1986. 2.41 Der Rat der Europaischen Gemeinschaft: Vorschlag fiir eine Empfehlung des Rates iiber die koordinierte Einfuhrung des diensteintegrierenden digitalen Fernmeldenetzes (ISDN) in der Europaischen Gemeinschaft — Auf dem Weg zu einem europaischen Telematikmarkt. Bundesratdrucksache 282/86, 13. 6. 86. 2.42 Implementing ISDN around the World. 8 Beit rage von div. Autoren iiber Konzepte und Plane zur Einfuhrung von ISDN in GroBbritannien, Frankreich, Italien, Kanada, USA, BR Deutschland. Conference Record of IEEE International Conference on Communications '86 (Toronto 22-25. 6. 86) Vol. 2, Session 33, S. 33.1.1-33.8A 2.43 Der Bundesminister f. d. Post- u. Fernmeldewesen, Referat 247: ISDN — die Antwort der Deutschen Bundespost auf die Anforderungen der Telekommunikation von morgen. Sonderdruck, Bonn 1984. 2.44 Arndt, G.; Rothamel, H. J.: Kommunikationsdienste im ISDN, telcom rep. 8 (1985) Sonderh. „Dienstintegrierendes Digitalnetz ISDN", S. 10-15. 2.45 Schenke, K.: Zustandsbeschreibung und strategische Planungen fiir die Zukunft der Textdienste. Z. f. d. Post- u. Fernmeldewes. 1984, H. 8, S. 28-39. 2.46 Musmann, H. G.: Moglichkeiten der Fest- und Bewegtbildiibertragung im Schmalband- ISDN. KongreBband telematica '86, Teil 1, S. 574-587. Miinchen: Reinhard Fischer, 1986. 2.47 CCITT: X.400-Series Recommendations: Message handling systems. Red Book. Vol. VIII.7,Genf: ITU 1985. 2.48 Rothamel, H. J.: ISDN-Bildschirmtext. ein Beispiel fiir ISDN-Dienste. telcom rep. 7 (1984) 352-355. 2.49 Deutsche Bundespost, Fernmeldetechn. Zentralamt, Referat F30: Richtlinie 1 R 240, ISDN. Teilnehmerbezogene Dienstmerkmale fur die Vermittlungsstelle, 1984. 2.50 Rothamel, H. J.: Breitbanddienste im ISDN und d«ren Anwendungen. telcom rep. 9 (1986)2-7. К главе З 3.1 Hilz, О.: Di'gitale Vermittlungstechnik im Fernsprechnetz der Deutschen Bundespost. Nachr.techn. Z. 35 (1982) 626-628. 3.2 Bocker, P.: Dateniibertragung, Band II: Einrichtungen und Systeme. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1979, S. 25ff. 3.3 Boucher, U.: Der Bildschirmtextdienst der Deutschen Bundespost. Unterrichtsbl. d. Deutschen Bundespost 36 (1983) 345-350. 3.4 Kantowski, W. E.: Fernkopieren im Telefaxdienst, bisherige und kiinftige Entwicklung. fernmelde pra,. 59 (1982) 352-364. 3.5 Cassens, H.: Bezeichnungen im Integrierten Text- und Datennetz (IDN). fernmelde prax. 58 (1981) 545-564. 3.6 Bohm, J.: Data transmission at the Deutsche Bundespost: present status and future trends. Telecommun. J. 49 (1982) 549-561. 3.7 Schollmeier, G.: Ubertragungstechnik fiir den digitalen TeilnehmeranschluB im ISDN, telcom rep. 6 (1983) 180-183. 3.8 CCITT: Recommendation E.500: Measurement and recording of traffic. Red Book, Vol II, Fascicle II.3, Genf: ITU 1985. in , .... * 289
3.9 Stormer, H. u. a.: Verkehrstheone, Grundlagen fur die Bemessung von Nachrichten- Vermittlungsanlagen. Miinchen, Wien: Oldenbourg 1966, S. 20-21. 3.10 Daisenberger, G.; Reger, J.; Wegmann, G.: Verkehrsmessung und -iiberwachung, ein Hilfsmittel fur Planung und Betrieb von Fernsprechvermiulungsstellen und -netzen. telcom rep. 4 (1981) 222-232. 3.11 Dietrich, G.: Telephone traffic model for common control investigations. 7. Internat. Teletraffic Congr. Stockholm 1973, Congr. Book, pp. 331/1-331/6. 3.12 Anders, К. Е.; Evers, R.: Untersuchung des Verhaltens der Teilnehmer am offentlichen Fernsprechverkehr. Techn. Ber. Nr. 185, Heinrich-Hertz-Institut Berlin-Charlottenburg. Berlin 1975. 3.13 Kraus, С. Е.: Meeting the public's communications needs. Telecommun. J. 41 (1974) 185-190. 3.14 Gimpelson, L.: Network transition strategies — analog to IDN to ISDN. Commun. internat. 1981. (June 1981) 43-46; (July 1981) 40-47. 3.15 Raab, G.: ISDN-Kommunikationssysteme und ihr Zusammenwirken mit dem offentlichen ISDN, telcom rep. 8 (1985), Sonderheft Diensteintegrierendes Digitalnetz ISDN, 59-63. , 3.16 Fromm, J.: Local area networks — Hochgeschwindigkeitsnetze fur die Burokommunika- tion. telcom rep. 5 (1982) 66-71. 3.17 Horing, K.; Bahr, K.; Struif, B.; Tiedemann, Ch.: Interne Netzwerke fur die Burokommu- nikation. Heidelberg: Deckers Verlag, G. Schenk 1983, Кар. II, Abschn. 2. 3.18 Gerke, P.: Neue Kommunikationsnetze. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1982, S. 202-205. 3.19 CCITT: Economic and Technical Aspects of the Choice of Telephone Switching Systems. Handbook, Genf: ITU 1981, pp. 54-55. 3.20 Schon, H.: Die Deutsche Bundespost auf ihrem Weg zum ISDN. Z. f. d. Post- und Fern- meldewes. 1984, H. 6, S. 20-30. 3.21 Schramel, F. J.: Trends in digital switching and ISDN. Telecommun. J. 49(1982)421-429. 3.22 WiBmann, H.: Die Landespostdirektion Berlin. Z. f. d. Post- und Fernmeldewes. 1980, H. 5, S. 4-7. 3.23 Frensch, K. J.: Kommunikation via Kopernikus. Siemens Z. 58 (1984) 12-14. 3.24 Peter, E.: Eroffnet das Erganzende Fernmeldenetz neue Kommunikationsmoglichkeiten? fernmelde prax. 61 (1984) 865-882. 3.25 Bocker, P.: Die Eingliederung von Satellitenstrecken in gegenwartige und zukiinftige terrestrische Nachrichtennetze. Rev. FITCE 23 (1984) Nr. 2, S. 41-46. 3.26 Schweizer, L.: Performance of terrestrial and satellite 64kbit/s paths: requirements of voice and data, and standards of the future Integrated Services Digital Network (ISDN). IEEE Internat. Conf. on Commun., Boston 1983. Conf. Rec. Vol. 1, 23-27 3.27 Claus, J.: Internationale ISDN Aktivitaten im europaischen Ausland im Vergleich zu den Aktivitaten der Deutschen Bundespost. Online '86, 9th European Congress Fair for Technical Communications, 5.-8. 2. 1986. 3.28 Oliver, G.: System X kniipft das dienstintegrierte Datennetz GroBbritanniens. Nachr.- techn. Z. 36(1983) 236-239. • 3.29 Kuwabara, M.: Japan is making INS a reality, telephony Oktober (1983) 64-81. 3.30 Cheung, J. В.; Fitzgerald, T. J.; Gonsalves, A. A.; O'Reilly, G. P.: ISDN: Evolutionary step to integrated access and transport services. Record, AT&T BeH Laboratories, November 1985. К главе 4 4.1 CCITT: Recommendation 1.410: General aspects and principles relating to recommendations on ISDN user-network interfaces. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985 4.2 CCITT: Recommendation 1.411: ISDN user-network interfaces — reference configurations. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985.
4 3 CCITT: Recommendation X.21: Interface between data terminal equipment (DTE) and. data circuit-terminating equipment (DCE) for synchronous operation on public data networks. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985. 44 CCITT: Recommendation X.25: Interface between data terminal equipment (DTE) and data circuit-terminating equipment (DCE) for terminals operating in the packet mode and connected to public data networks by dedicated circuit. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985. 4 5 Schollmeier, G.: Ubertragungstechnik fur den digitalen TeilnehmeranschluB im ISDN. telcom rep. 6 (1983) 182-183. 4.6 CCITT: Recommendation 1.461: Support of X.21 and X.21bis based data terminal equipments (DTEs) by an Integrated Services Digital Network (ISDN). Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. (identisch CCITT-Empf. X.30. Red Book, Vol. V11I.3, Genf: ITU 1985). 4.7 CCITT: Recommendation 1.462: Support of packet mode terminal exquipment by an ISDN. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. (identisch CCITT-Empf. X.31. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985). 4.8 CCITT: Recommendation 1.463: Support of data terminal equipments (DTEs) with V-series type interfaces by an Integrated Services Digital Network (ISDN). Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. (identisch CCITT-Empf. V.l 10. Red Book, Vol. VIII.l, Genf: ITU 1985). 4.9 CCITT: Recommendation 1.330: ISDN numbering and addressing principles. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. 4.10 ISO Draft International Standard 8802/2, 3, 4: Local Area Networks. 4.11 CCITT: Recommendation 1.412: ISDN user-network interfaces — interface structures and access capabilities. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. 4.12 CCITT: Recommendation Q.710: Use of Signalling System No. 7 for PABX application. Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 4.13 CCITT: Recommendation 1.460: Multiplexing, rate adaption and support of existing interfaces. Red Book. Vol. III.5, Genf: ITU 1985. 4.14 CCITT: Recommendation 1.464: Multiplexing, rate adaption and support of existing interfaces for restricted 64 kbit/s transfer capabilities. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. 4.15 CCITT: Recommendation 1.430: Basic user-network interface — Layer 1 specification. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. 4.16 Bocker, P.: Dateniibertragung, Band I: Grundlagen, 2. Aufl. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer 1983, S. 128f. 4.17 CCITT: Recommendation 1.431: Primary rate user-network interface — Layer 1 specification. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. 4.18 CCITT: Recommendation G.703: Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 4.19 CCITT: Recommendation G.704: Functional characteristics of interfaces associated with network nodes. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 4.20 CCITT: Recommendation G.735: Characteristics of primary PCM multiplex equipment operating at 2048 kbit/s and offering digital access at 384 kbit/s and/or synchronous digital access at 64 kbit/s. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 4.21 CCITT: Recommendation G.737: Characteristics of an external access equipment operating at 2048 kbit/s offering digital access at 384 kbit/s and/or synchronous digital access at 64 kbit/s. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 4.22 CCITT: Recommendation 1.320: ISDN protocol reference model. Red Book, Vol. 1И.5, Genf: ITU 1985. 4.23 CCITT: Recommendation 1.420: Basic user-network interface. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. 10* 291
4.24 CCITT: Recommendation 1.421: Primary rate user-network interface. Red Book, Vol. Ш.5, Genf: ITU 1985. 4.25 CCITT: Recommendation X.200: Reference model of Open Systems Interconnection for CCITT applications. Red Book, Vol. VIII.5, Genf: ITU 1985. 4.26 DIN ISO International Standard 7498, 1984: Data processing — Open Systems Interconnection — Basic reference model. 4.27 CCITT: Recommendation I 440: ISDN user-network interface data link layer — General aspects. Red Book, Vol. 111.5, Genf: ITU 1985. (identisch CCITT-Empf. Q.920. Red Book, Vol. VI.9, Genf: ITU 1985). 4.28 CCITT: Recommendation 1.441: ISDN user-network interface data link layer specification. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. (identisch CCITT-Empf. Q.921. Red Book, Vol. VI.9, Genf: ITU 1985). 4.29 CCITT: Recommendation 1.450: ISDN user-network interface layer 3 — General aspects. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. (identisch CCITT-Empf. Q.930. Red Book, Vol. VI.9, Genf: ITU 1985). 4.30 CCITT: Recommendation 1.451: ISDN user-network interface layer 3 specification. Red Book, Vol. 1II.5, Genf: ITU 1985. (identisch CCITT-Empf. Q.931. Red Book, Vol. VI.9, Genf: ITU 1985). 4.31 CCITT: Recommendation 1.331: Numbering plan for the ISDN era. Red Book, Vol. I1I.5, Genf: ITU 1985. (identisch CCITT-Empf. E.164. Red Book, Vol. II.2, Genf: ITU 1985). 4.32 CCITT: Recommendation E.163: Numbering plan for the international telephone service. Red Book, Vol. II.2, Genf: ITU 19S5. 4.33 ISO International Standard 3309, 1979: Data Communication — High level data link control procedures — Frame structure. 4.34 ISO International Standard 4335, 1979: Data communication — High level data link control procedures — Elements of procedures. 4.35 ISO International Standard 7809, 1984: Data communication — Consolidation of HDLC classes of procedures. 4.36 CCITT: Recommendation X.75: Terminal and transit call control procedures and data transfer system on international circuits between packet-switched data networks. Red Book. Vol. V1II.4, Genf: ITU 1985. 4.37 CCITT: Recommendation T.70: Network-independent basic transport «ervice for the Telematic services. Red Book. Vol. VII.3, Genf: ITU 1985. 4.38 CCITT: Recommendation X.l': International user classes of service in public data networks and integrated services digital networks (ISDNs). Red Book, Vol. VIII.2, Genf: ITU 1985. 4.39 CCITT: Recommendation V.5: Standardization of data signalling rates for synchronous data transmission in the general switched telephone network. Red Book, Vol. VIII. 1, Genf: ITU 1985. 4.40 CCITT: Recommendation X.121: International numbering plan for public data networks. Red Book, Vol. V111.4, Genf: ITU 1985. 4.41 CCITT: Recommendation V.24: List of definitions for interchange circuits between data terminal equipment'and data circuit-terminating equipment. Red Book, Vol. VIII. 1, Genf: ITU 1985. 4.42 CCITT: Recommendation V.25: Automatic calling and/or answering equipment on the general switched telephone network, including disabling of echo suppressors on manually established calls. Red Book, Vol. VIII. 1, Genf: ITU 1985. 4.43 CCITT: Recommendation V.25 bis: Automatic calling and/or answering equipment on the general switched telephone network using the 100 series interchange circuits. Red Book, Vol. VI11.1, Genf: ITU 1985. 292
4.44 Frantzen, V.: Packet-switched data communication services in the ISDN. Proc. of the 6th lnternat. Conf. on Computer Commun., London, 1982, pp. 25-30. 4.45 CCITT: Recommendation X.71: Decentralized terminal and transit control signalling system on international circuits between synchronous data networks Red Book Vol. VI11.4. Genf: ITU 1985. 4.46 CCITT: Recommendation X.2: International data transmission services and optional user facilities in public data networks. Red Book, Vol. VIII.2, Genf: ITU 1985. 4.47 CCITT: Recommendation X.32: Interface between data terminal equipment (DTE) and data circuit-terminating equipment (DCE) for terminals operating in the packet mode and accessing a packet switched public data network through a public switched telephone network or a circuit switched public data network. Red Book Vol VIII 3 Genf: ITU 1985. 4.48 CCITT: Recommendation 1.211: Bearer services supported by an ISDN. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. К главе 5 5 l CCITT: Recommendation 1.451: ISDN user-network interface layer 3 specification. Red Book. Vol. 1II.5. Genf: ITU 1985. 5.2 Hirschmann, P.; Wintzer, K..: Basic principles of digital subscriber sets. IEEE Trans, on Commun. 29 (1981) 173-177. 5.3 Ebel, H.; Helmrich, H.: Grundsatzliches iiber Endgerate im ISDN, telcom rep. 8 (1985) 64-69. 5.4 Bahr, E.: Lautfernsprechanlagen. Der Ingenieur der Deutschen Bundespost 9 (1959) 106-110. 5.5 Ohmann, F. (Hrsg.): Kommunikations-Endgerate. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer 1983, Abschn. 5 und 6. 5.6 Kaufmann, P.; Saubert, L.: Das Bildschirmtelefon BITEL T 3210. telcom rep. 6 (1983), 143-148. 5.7 Gilch, G.: Bitel — ein neues Kommunikationsinstrument. telcom rep. 6 (1983), 149 152. К главе 6 6.1 CCITT Recommendation G.711: Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies. Red Book, Vol. Ill J, Genf: ITU 1985. 6.2 Osterburg, G. D.: Siemens System EDS-N — die rieue Generation des bewahrten Digital- vermittlungssystems fur Text- und Datenkommunikation. telcom rep. 5 (1982) 113-118. 6.3 v. Kienlin, A.; Wurzenberger, J.: Siemens-DatenpaketvermittlungEDX-P - betriebliche Vorteile fur Benutzer und Betreiber. telcom rep. 6 (1983) 14-18. 6.4 telcom rep. 4 (1981) Beih. „Digitalvermittlungssystem EWSD" 6.5 Ohmann, F.: Neue Kommunikationstechnik im diensteintegrierenden Netz. Nachr.- techn. Z. 36 (1983) 76-77. 6.6 Bocker, P.; Kleinke, G.; Skaperda, N.; Thomanek, U. F.: ISDN services and their implementation in EWSD system. 4th World Telecommunication Forum, Geneva, Part II, Vol. II, pp. 2.8.3.1-2.8.3.8. 6.7 Rosenbrock, K. H.: Mogliche Integration von Fernmeldediensten imdigitalen Fernsprech- netz der Deutschen Bundespost — ISDN. Z. f. d. Post- und Fernmeldewes. 1982, H. 9, S. 24-31. 6.8 Raab, G.: ISDN-Kommunikationssysteme und ihr Zusammenwirken mit dem offent- lichen ISDN, telcom rep. 8 (1985) Sonderh. „Diensteintegrierendes Digitalnetz ISDN", S. 57-63. 6.9 Mitterer, H.; Steigenberger, H.: EWSD — das Vermittlungssystem im ISDN, telcom rep. 8 (1985) Sonderh. „Diensteintegrierendes Digitalnetz ISDN", S. 15-20. 293
6.10 Ribbeck, G.; Skaperda, N.: EWSD as a basis for ISDN. ISS'84 Florence, 7-11 May 1984, pp. 2I.B.3.1-21.B.3.6. 6.11 Arndt, G.; Rothamel, H.-J.: Kommunikationsdienste im ISDN, telcom rep. 8 (1985) Sonderh. „Diensteintegrierendes Digitalnetz ISDN", S. 10-15. 6.12 CCITT: Recommendation 1.210: Principles of telecommunication services supported by an ISDN. Red Book, Vol. VIII.5, Genf: ITU 1985. 6.13 CCITT: Recommendation 1.310: ISDN-Network Functional Principles. Red Book, Vol. III.5, Genf: ITU 1985. 6.14 CCITT: Recommendation 1.340: Connection Types. Red Book, Vol. VI1I.5, Genf: ITU 1985. 6.15 Hlawa, F.; Stoll, A.: Der zentrale Zeichenkanal nach dem CCITT-System Nr. 7. telcom rep. 2(1979) 394-401. 6.16 Rosenbrock, K. H.; Schladt, В.: Das CCITT-Zeichengabesystem Nr. 7 - Eine Einfiih- rung. Unterrichtsbl. der Deutschen Bundespost 1984, S. 27-70. 6.17 CCITT: Recommendation Q.721: Functional description of the signalling system telephone user part (TUP). Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.18 CCITT: Recommendation Q.722: General function of telephone messages and signals. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.19 CCITT: Recommendation Q.723: Formats and codes. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.20 CCITT: Recommendation Q.724: Signalling procedures. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.21 CCITT: Recommendation Q.725: Signalling performance in the telephone application. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.22 CCITT: Recommendation X.61: Signalling System No. 7 — Data user part. Red Book, Vol. VIII.4, Genf: ITU 1985. 6.23 CCITT: Recommendation Q.761: Functional description of the ISDN user part of Signalling System No. 7. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.24 CCITT: Recommendation Q.762: General function of messages and signals. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.25 CCITT: Recommendation Q.763: Formats and codes. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.26 CCITT: Recommendation Q.764: Signalling procedures. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.27 CCITT: Recommendation Q.766: Performance objectives in the integrated semces digital network application. Red Book, Vol. VI.8, Genf: ITU 1985. 6.28 Bocker, P.: Dateniibertragung, Bd. I: Grundlagen, 2. Aufl. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer 1983, S. 238ff. 6.29 Briininghaus, K.; Kern, P.: Upgrading the EWSD DigitalSwitching System for Broadband ISDN, telcom rep. 9 (1986) 120-126 6.30 CCITT: Recommendation Q.512: Interfaces. Red Book, Vol. VI.5, Genf: ITU 1985. 6.31 Schollmeyer, G.: Die TeilnehmeranschluBtechnik im ISDN, telcom rep. 8 (1985) Sonderh. „Diensteintegrierendes Digitalnetz ISDYj", S. 21-26. 6.32 CCITT: Recommendation Q.502: Basic functions. Red Book, Vol. VI.5, Genf: ITU 1985. 6.33 Gerke, P. R.: Neue Kommunikationsnetze: Prinzipien, Einrichtungen, Systeme. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1982, S. 32ff. 6.34 Bocker, P.: Dateniibertragung Bd. II: Einrichtungen und Systeme. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1979, S. 157ff. 6.35 Bocker, P.: Dateniibertragung Bd. I: Grundlagen, 2. Aufl. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer 1983, S. 243ff. 6.36 Bocker, P.: Dateniibertragung Bd. I: Grundlagen, 2. Aufl. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer 1983, S. 257ff. 6.37 Neufang, K.: Das Digitalkoppelnetz im System EWSD. telcom. rep. 4 (1981) 28-32. 294
6 38 CCITT: Recommendation Q.513: Connections, signalling, control, call handling and ancillary functions. Red Book, Vol. VI.5, Genf: ITU 1985. 6 39 Gerke, P. R.: Neue Kommunikationsnetze: Prinzipien, Einrichtungen, Systeme. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1982, S. 77ff. 6 40 CCITT: Recommendation Q.701: Functional description of the signalling system (message transfer part). Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6 41 CCITT: Recommendation Q.702: Signalling data link (Level 1). Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6 42 CCITT: Recommendation Q.703: Signalling link (Level 2). Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6 43 CCITT: Recommendation Q.704: Signalling network functions and messages (Level 3). Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6.44 CCITT: Recommendation Q.705: Signalling network structure. Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6.45 CCITT: -Recommendation Q.706: Message transfer part signalling performance. Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6 46 CCITT: Recommendation Q.707: Testing and maintenance. Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6.47 CCITT: Recommendation Q.708: Numbering of international signalling point codes. Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6.48 CCITT: Recommendation Q.516: Operations and maintenance functions. Red Book, Vol. VI.5, Genf: ITU 1985. 6.49 CCITT: Recommendation Q.506: Network management functions. Red Book, Vol. VI.5, Genf: ITU 1985. 6.50 Ribbeck, G.: Bedienung und Wartung des Systems EWSD. telcom rep. 4 (1981) 49-54 6.51 CCITT: Recommendation Q.795: Operations and maintenance application part (ОМАР) Red Book, Vol. V1.8, Genf: ITU 1985. 6.52 Wenzel, G.: Der zentrale Zeichenkanal Nr. 7 nach CCITT im System EWSD. telcom rep. 4(1981), Beih. „Digitalvermittlungssystem EWSD", S. 38-43. 6.53 FTZ-Richtlinien fur den Kennzeichenaustausch im Impulskennzeichenverfahren: FTZ- Richtlinien 1 R 3 (IKZ 50) und 13 R 12 (IKZ S und IKZ N). 6.54 CCITT: Recommendations Q.120-Q.139: Specifications of Signalling System No. 4. Red Book, Vol. VI.2, Genf: ITU 1985. 6.55 CCITT: Recommendations Q.I40-Q.164: Specifications of Signalling System No. 5. Red Book, Vol. VI.2, Genf: ITU 1985. 6.56 CCITT: Recommendations Q.400-Q.480: Specification of Signalling System R2. Red Book, Vol. VI.4, Genf: ITU 1985. 6.57 FTZ-Richtlinie 1 R 7: AnwendungsspezifikationfurdasCCITT-ZeichengabesystemNr. 7 im nationalen Netz der Deutschen Bundespost, Teil 5: Anwenderteil fur ISDN (ISDN UP). 6.58 CCITT: Recommendation Q.711: Functional description of the signalling connection control part of Signalling System No. 7. Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6.59 CCITT: Recommendation Q.712: Definition and functions of signalling connection control part messages. Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6.60 CCITT: Recommendation Q.713: Formats and codes. Red Book, Vol. VI.7, Genf- ITU 1985. 6.61 CCITT: Recommendation Q.714: Signalling connection control part procedures. Red Book, Vol. VI.7, Genf: ITU 1985. 6.62 FTZ-Richtlinie 1 R 7: Anwendungsspezifikation fur das CCITT-Zeichengabesystem Nr. 7 im nationalen Netz der Deutschen Bundespost, Teil 3: Transportfunktionsteil (TF). 6.63 Horing, K.; Bahr, K.; Struif, B.; Tiedemann, C: Interne Netzwerke fur die Biirokommu- nikation — Technik und Anwendungen digitaler Nebenstellenanlagen und von Local Area Networks (LAN). Heidelberg: Deckers Verlag, G. Schenk 1983, S. 49ff. 295
К главе 7 7.1 CCITT: Recommendation I.120: Integrated Services Digital Networks (ISDNs). Red Book, Vol. Ш.5, Genf: ITU 1985. 7.2 Schweizer, L.: Planning aspects of quantizing distortion in telephone networks. Telecom- mun. J. 48(1981)32-36. 7.3 Schweizer, L.: Begriffe der Digitalsignal-Ubertragungstechnik, Bezeichnungen und Ab- kurzungender DBP. In: Digitale Ubertragungstechnik, Ppstleitfaden 6/5-Ш. Heidelberg: Deckers Verlag, G. Schenk 1983. 7.4 CCITT: Recommendation G.711: Pulse code modulation (PCM) of voice frequencies. Red Book, Vol. HI.3, Genf: ITU 1985. 7.5 CCITT: Recommendation G. 113: Transmission impairments. Red Book, Vol. III. I, Genf: ITU 1985. 7.6 CCITT: Recommendation G.702: Digital hierarchy bit rates. Red Book, Vol. Ш.З, Genf: ITU 1985. 7.7 CCITT: Recommendation G.703: Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces. Red Book, Vol. HI.3, Genf: ITU 1985. 7.8 CCITT: Recommendation G.733: Characteristics of primary PCM multiplex equipment operating at 1544 kbit/s. Red Book, Vol. HI.3, Genf: ITU 1985. 7.9 CCITT: Recommendation G.732: Characteristics of primary multiplex equipment operating at 2048 kbit/s, sowie Recommendation G.735: Characteristics of primary multiplex equipment operating at 2048 kbit/s and offering digital access at 384 kbit/s and/or synchronous digital access at 64 kbit/s. Red Book, Vol. HI.3, Genf: ITU 1985. 7.10 Driigh, P.; Senft, R.: Digitalsignaliibertragung mit 2 Mbit/s auf Orts- und Bezirkskabeln. telcom rep. 2 (1979'), Beih. „Digital-Ubertragungstechnik", S. 85-89. 7.11 ITU Publication: Optical fibres for-telecommunications. Genf: ITU 1984. 7.12 Geckeler, S.: Lichtwellenleiter fur die optische Nachrichteniibertragung. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer 1986 (327 S.). 7.13 Mahlke, G., Gossing, P.: Lichtwellenleiterkabel: Grundlagen, Kabeltechnik, Anlagen- planung. Berlin, Munchen: Siemens AG 1986 (266 S.). 7.14 telcom rep. 6 (1983), Sonderh. „Optische Nachrichtentechnik" (219 S.). 7.15 Valentin, R.: Ausbreitungsprobleme bei der Obertragung von Digitalsignalen iiber Richtfunk (II). fernmelde prax. 59 (1982) 244-252. 7.16 Schweizer, L.: Performance of terrestrial and satellite 64 kbit/s paths: requirements of voice and data, and standards of the future Integrated Services Digital Network (ISDN). IEEE Internat. Conf. on Commun., Boston, 1983. Conf. Rec, Vol. 1, pp. 23-27. 7.17 CCITT: Recommendation G.921: Digital sections based on the 2048 kbit/s hierarchy. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 7.18 Franaszek, P. A.: Sequential-state coding for digital transmission. Bell Svst. Techn. J: 47 (1968)143-157. 7.19 Schollmeier, G.: Die TeilnehmeranschluCtechnik im ISDN, telcom rep. 8 (1985) Sonderh. „Diensteintegrierendes Digitalnetz ISDN", S. 21-26. 7.20 Bocker, P.; Dateniibertragung, Band I: Grundlagen, 2. Aufl. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo: Springer 1983, S. 219-235. 7.21 CCITT: Recommendation G.165: Echo cancellers. Red Book, Vol. III.l, Genf: ITU 1985. 7.22 Preibisch. H.: Die Digitalsignal-Richtfunksysteme im 15-GHz-Bereich. fernmelde prax. 59(1982)935-944. 7.23 telcom report 9 (1986), Sonderh. „Nachrichtenubertragung auf Funkwegen" (485 S.). 7.24 CCITT: Recommendation G 704: Functional characteristics of interfaces associated with network nodes. Red Book, Vol. HI.3, Genf: ITU 1985. 7.25 Klink, D.: Das System PCM 480. In: Digitale Ubertragungstechnik, Postleitfaden 6/5-IH. Heidelberg: Deckers Verlag, G. Schenk 1983. 296
7.26 CCITT: Recommendation G.742: Second order digital multiplex equipment operating at 8448 kbit/s and using positive justification, sowie: Recommendation G.751: Digital multiplex equipments operating at the third order bit rate of 34 368 kbit/s and the fourth order bit rate of 139 264 kbit/s and using positive justification. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 7.27 CCITT: Recommendation G.811: Timing requirements at the outputs of reference clocks and network nodes suitable for plesiochronous operation of international digital links Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 7.28 Basler, H.: Grundbegriffe der Wahrscheinlichkeitsrechnung und statistischen Methoden- lehre, 7. Aufl. Wiirzburg, Wien: Physica-Verlag 1978, S 81-83. 7.29 Bocker, P.: Dateniibertragung, Band II: Einrichtungen und Systeme. Berlin, Heidelberg, New York: Springer 1979, S. 191-197. 7.30 CCITT: Recommendation G.821: Error performance of an international connection forming part of an ISDN. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 7.31 CCITT: Recommendation X.50: Fundamental parameters of a multiplexing scheme for the international interface between synchronous data networks, sowie Recommendation X.51: Fundamental parameters of a multiplexing scheme for the international interface between synchronous data networks using 10-bit envelope structure. Red Book, Vol. VIH.4, Genf: ITU 1985. 7.32 CCITT: Recommendation X.22: Multiplex DTE/DCE.interface for user classes 3-6. Red Book, Vol. VIII.3, Genf: ITU 1985. 7.33 CCITT: Recommendation G.822: Controlled slip rate objectives on an international digital connection. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 7.34 CCITT: Recommendation G.114: Mean one-way propagation time. Red Book, Vol. HI. 1, Genf: ITU 1985. 7.35 CCITT: Recommendation G.823: The control of jitter and wander within digital networks which are based on the 2048 kbit/s hierarchy. Red Book, Vol. III.3, Genf: ITU 1985. 7.36 CCITT: Recommendation О 171: Specification lor instrumentation to measure timing jitter on digital equipment. Red Book, Vol. IV.4. Genf: ITU 1985. 7.37 CCITT: Recommendation 1.340: ISDN connection types. Red Book, Vol. III.5, Gent: ITU 1985. К главе 8 8.1 Raab, G.: ISDN-Kommunikationssysteme und ihr Zusammenwirken mit dem offent- lichen ISDN, telcom rep. 8 (1985) Sonderh. „Diensteintegrierendes Digitalnetz ISDN", 57-63. 8.2 Auel, R.: Verkehrsmessung in Kommunikationssystemen EMS 600 und EMS 12000. telcom rep. 5 (1982) 293-297. 8.3 Anders, K. E.; Evers, R.: Untersuchung des Verhaltens der Teilnehmer am offentlichen Fernsprechverkehr. Technischer Bericht Nr. 185. Berlin; Heinrich-Hertz-Institut Berlin- Charlottenburg 1975. 8.4 Kraus, С. Е.: Meeting the Public Communications Needs. Telecommun. J. 41 (1974) No. 3, pp. 185-190. 8.5 Information Technology Advisory Program. 1986 Summer Conference June 24/25 Munich. Proceedings. Gartner Group, Inc., Stamfort, CT 06902, USA. 8.6 CCITT: Recommendation T.101: International interworking for Videotex services. Red Book, Vol. VH-3, Genf: ITU 1985. 8.7 CEPT: Recommendation T/CD 06-01: Videotex presentation layer data syntax. Issue 2, Sept. 1983. 8.8 Kammerlander, К.: С900 — An advanced mobile radio telephone system with optimum frequency utilization. IEEE Trans. VT-33, No. 3 (1984) 205-213. 8.9 Schwarz, H.-J.: Ein Autotelefon fur Skandinavien. Funkschau (1982) H. 2, S. 48-50 297
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ, ИЗДАННОЙ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ МККТТ. Красная книга. VIII Пленарная ассамблея/Международ, союз электросвязи.— 1984.— Вып. 11.5: Телематические службы — Общая эксплуатация и качество обслуживания. Рекомендации F. 160—F.350 (Исследовательская комиссия 1). То же.— Вып. VI. 5: Цифровые транзитные станции в интегральных цифровых сетях и смешанных аналого-цифровых сетях. Местные и смешанные цифровые станции. Рекомендации Q. 501—Q.517 (Исследовательская комиссия XI). То же.— Вып. VI. 7: Требования к системе сигнализации № 7. Рекомендации Q.701—Q.714 (Исследовательская комиссия XI). То же.— Вып. VI.8: Требования к системе сигнализации № 7. Рекомендации Q.721—Q.795 (Исследовательская комиссия XI). То же.— Вып. VII. 3: Окоиечиое оборудование и протоколы для телематических служб. Рекомендации серии Т (Исследовательская комиссия VIII). »