Цифровая сеть с интеграцией обслуживания (ЦСИО)

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

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

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

Особенности ЦСИО:

- передача информации между абонентскими терминалами в цифровой форме;

- обеспечение доступа к большому числу речевых и неречевых служб;

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

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

- обеспечение любого вида коммутации.

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

Рисунок – Функциональная схема организации доступа абонентов ЦСИО к ЦСК

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

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

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

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

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

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

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

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

- канал Н0 – 384 кбит/с

- канал Н11 – 1536 кбит/с

- канал Н12 – 1920 кбит/с                      

Для увеличения скорости передачи

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

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

Основные услуги подразделяются на 2 типа:

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

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

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

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

2) Распределительные(трансляционного типа):

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Основные свойства метода ATM:

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

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

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

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

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

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

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

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

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