У пользователей сетей ISDN устанавливается оборудование с функциями NT-1, NT-2, TE1, TA и ТЕ2 (см. рис. 30). Последние являются обычными аналоговыми телефонными аппаратами и факсами. Рассмотрим применение цифровых устройств ISDN с базовым сервисом BRI (2B+D) в локальных сетях.
Сетевые окончания – обязательные устройства, устанавливаемые в помещении заказчика и соединяемые с АТС (провайдером ISDN) U-интерфейсом, электропроводным или оптоволоконным. Эти устройства, как правило, реализуют функции NT-1 и NT-2 и имеют выходной интерфейс S-типа – гнездо (одно или несколько) RJ-45. Более сложные устройства могут в своем составе иметь и терминальный адаптер ТА с выходными интерфейсами аналоговых телефонов (гнезда RJ-11). Устройства требуют питания – от обычной сети переменного тока или источника постоянного напряжения 48 В. Устройства обеспечивают подачу питания на выходные интерфейсы мощности достаточно для питания – 2-4 оконечных устройств (телефонных аппаратов). К S-шине может подключаться до 8 терминальных устройств, но одновременно активно работать может не более двух, если они занимают по одному В-каналу, или только одно, если оно требует двух каналов.
Цифровые телефонные аппараты, имеют S-интерфейс и занимают 1 В-канал для обеспечения среднего качества передачи (полоса частот до 3,1 кГц). Возможно и более высокое качество (полоса 7 кГц), но для этого требуется пара D-каналов. Телефоны разных моделей различаются дополнительными сервисными возможностями. Кроме уже обычных для современных кнопочных телефонов (память, повторный вызов, определение номера, громкая связь, автооответчик и т. п.), они могут выполнять и функции, реализуемые мини-АТС: переадресацию вызова, конференции. Возможно и извещение о стоимости вызова (до и после разговора), и прочие функции, состав которых расширяется. Относительно простые телефоны питаются от S-интерфейса, более сложные имеют собственный блок питания от сети.
Видеотелефоны кроме голосовой связи, обеспечивают и передачу “относительно живого” видеоизображения, для чего занимается второй В-канал. В остальном к ним применимо сказанное про “обычные” цифровые телефоны.
Адаптеры для подключения компьютеров (приемопередатчики), в просторечии называемые ISDN-модемами, и позволяют использовать В-каналы как для передачи данных, так и для телефонной связи. Модуляцию-демодуляцию эти устройства не выполняют, поскольку их интерфейсы с обеих сторон цифровые. Голосовые функции могут реализовываться как аппаратно средствами адаптера, так и использовать аудиосистему ПК (звуковую карту). По исполнению бывают внутренними и внешними, интерфейс S-типа, внешние могут иметь и U-интерфейс. Внешние устройства подключаются к обычным СОМ-портам или шине USB. Они должны выполнять согласование скорости передачи данных канала (64 кбит/с) со скоростью интерфейса. Для СОМ-порта предельная скорость – 115 кбит/с, поэтому скорость передачи 128 кбит/с (два В-канала) получить не удается. Шина USB предпочтительнее – она имеет более широкую полосу (1,5 или 12 Мбит/с). Внутренние устройства устанавливаются в слоты ISA, PCI или PC Card, для них цепочка согласований проще. Предоставляемые сервисы – телефония, передача факсов, поддержка сетевых протоколов – определяются, в основном, программным обеспечением (прикладным и ОС). При использовании протокола MLPPP (MultiLink PPP) можно организовать цифровой канал со скоростью 128 кбит/с, используемый для выхода в Интернет или связи с удаленной сетью. При использовании BOD (Bandwidth On Demand) один В-канал может использоваться постоянно для передачи данных, а второй – подключаться к нему в пару по необходимости. В свободное от передачи данных время этот канал может использоваться, например, для телефонии.
Интеллектуальные маршрутизаторы имеют порт (или несколько портов) с S-интерфейсом или U-интерфейсом и порты интерфейсов локальных (Ethernet), а иногда и глобальных сетей. Для программирования маршрутизатора как правило имеется консольный порт RS-232 для подключения терминала. Маршрутизаторы используют в тех случаях, когда выход в ISDN требуется нескольким компьютерам, объединенным в локальную сеть. Типовое применение – объединение, в единую сеть локальных сетей и отдельных абонентов.
На рис. 31 приведены разные локальные конфигурации-оборудования ISDN, объединенные “облаком” коммутаторов в единую корпоративную сеть. Здесь имеются:
одиночные телефонизированные (видеотелефонизированные) пользователи;
пользователи-одиночки;
локальные сети территориальных подразделений;
локальная сеть главного подразделения, имеющая выход в Интернет через интерфейс WAN.
Рис. 31. Варианты подключения к ISDN
Все компьютеризированные пользователи могут общаться по сети между собой и имеют выход в Интернет. Для полноценной работы такой сети требуется, чтобы между провайдерами ISDN, предоставляющим услуги абонентам, возможно расположенным в разных городах и странах, были организованы достаточно производительные каналы связи. Стоимость пользовательского оборудования —относительно невелика:
сетевое окончание – $150 ($300 с дополнительными аналоговыми интерфейсами);
цифровой телефон – $120-250 (в зависимости от дополнительных возможностей);
адаптер для компьютера – $120 (внутренний);
маршрутизатор – $250 (4 порта 10ВаsеТ). Маршрутизатор с интерфейсами WAN стоит, значительно дороже.
Сеть ISDN может использоваться и для объединения телефонных сетей подразделений, но для этого необходим сервис PRI (23 или 30 В-каналов).
Передача данных по ISDN
Передача данных по D-каналам определяется протоколами ISDN второго и третьего уровней модели OSI. Использование В-каналов – скоммутированных “синхронных труб” – может иметь множество вариантов: голосовая телефония; передача данных по протоколам РРР, MLPPP, BOD, HDLC; видеовещание и другие.
Протоколы ISDN второго уровня описываются документами ITU Q.920-Q.923, передача данных (канал D) описывается документом Q921.
Для передачи данных по D-каналу используется протокол LAP-D (Link Асcess Protocol – D channel), почти совпадающий с LAP-B Х.25. Структура кадра приведена на рис. 32.
Рис. 32. Структура кадра LAP-D
Поле Address имеет структуру, приведенную на рис. 33:
SAPI (Service access point identifier) – идентификатор точки доступа сервиса (табл. 17);
C/R (Command/Response) – признак команды/ответа;
ЕАО, ЕА1 (Address Extension) – признаки последнего октета адреса;
TEI (Terminal Endpoint Identifier) – идентификатор устройства шины S/T.
Рис. 33. Структура адреса LAP-D
Таблица 16
