Цифровая сеть с интеграцией услуг, ISDN (Integrated Services Digital Network), использует цифровые каналы связи в режиме коммутации каналов, а данныеобрабатываются в цифровой форме. Это самая популярная и распространенная цифровая сеть с коммутацией каналов как в Европе, так и на других. континентах (по распространенности она уступает лишь аналоговой телефонной сети). Первоначально ISDN задумывалась как сеть, способная интегрировать существующие телефонные сети с зарождающимися тогда сетями передачи данных.

Адресация в сети строится по телефонному принципу. Номер ISDN состоит из 15 десятичных цифр и включает в себя код страны, код сети и код местной подсети. Код страны такой же, как в обычной телефонной сети. По коду сети выполняется переход в заданную сеть ISDN. Внутри подсети для адресации используется 35 десятичных цифр, что позволяет детально идентифицировать любое устройство.

Основным достоинством сетей ISDN является то, что они позволяют объединить в единое целое различные виды связи (передачу видео-, аудиоданных). Скорости передачи данных, реализуемые сетью: 64 Кбит/с, 128 Кбит/с, в более дорогих системах и до 2 Мбит/с, а в мощных сетях на широкополосных каналах связи до 155 Мбит/с.

Архитектура сети ISDN предусматривает несколько видов служб (рисунок 1.1):

• некоммутируемые средства (выделенные цифровые каналы);

• коммутируемая телефонная сеть общего пользования;

• сеть передачи данных с коммутацией каналов;

• сеть передачи данных с коммутацией пакетов;

• сеть передачи данных с трансляцией кадров (frame relay);

• средства контроля и управления работой сети.

Как видно из приведенного списка, транспортные службы сетей ISDN действи­тельно покрывают очень широкий спектр услуг, включая популярные услуги frame ге1ау. Кроме того, большое внимание уделено средствам контроля сети, которые позволяют маршрутизировать вызовы для установления соединения с абонентом сети, а также осуществлять мониторинг и управление сетью. Управляемость сети обеспечивается интеллектуальностью коммутаторов и конечных узлов сети, под­держивающих стек протоколов, в том числе и специальных протоколов управления.

Пользовательские интерфейсы сетей ISDN

Пользователь может соединяться с сетью как по цифровым, так и по аналоговым каналам, в последнем случае на входе сети выполняется аналого-цифровое, а на выходе сети цифро-аналоговое преобразование информации.  Одним из базовых принципов ISDN является предоставление пользователю стандартного интерфейса, с помощью которого пользователь может запрашивать у сети разнообразные услуги. Этот интерфейс образуется между двумя типами оборудования, устанавливаемого в помещении пользователя (Customer Premises Equipment, СРЕ): терминальным оборудованием пользователя ТЕ (компьютер с соответствующим адаптером, маршрутизатор, телефонный аппарат) и сетевым окончанием NT, которое представляет собой устройство, завершающее канал связи с ближайшим коммутатором ISDN.

Внутрисетевой интерфейс базируется на цифровых каналах трех типов:

● В — основной канал передачи пользовательских данных со скоростью передачи данных 64 Кбит/с;

● D — канал передачи управляющей (адресной) информации, на основании которой выполняется коммутация каналов (может передавать и пользовательские данные с низкой скоростью) со скоростью передачи 16 или 64 Кбит/с.Функции – передача адресной информации, на основе которой осуществляется коммутация каналов типа В в коммутаторах сети, поддержание услуг низкоскоростной сети с коммутацией пакетов для пользовательских данных;

● Н — канал высокоскоростной передачи пользовательских данных со скоростями 384 Кбит/с (канал НО), 1536 Кбит/с (канал Н11), 1920 Кбит/с (канал Н12).

На основании этих каналов сеть ISDN поддерживает два типа пользовательских интерфейсов.

1. Начальный пользовательский интерфейс (BRI, Basic Rate Interface) выделяет пользователю два канала  для передачи данных (по 64 Кбит/с, канал типа B) и один канал D (16 Кбит/с) для передачи управляющей информации (формат 2B+D) и обеспечивает общую пропускную способность 192 Кбит/с. Поддерживает B+D и просто D.

2. Основной пользовательский интерфейс — интерфейс первичной скорости

(PRI, Primary Rate Interface) обеспечивает пользователей более скоростной передачей данных, выделяя ему ресурсы по форматам 30B+D (в Европе) или 23B+D (на других континентах). Суммарная пропускная способность составляет 2,048 Мбит/с в Европе и 1,544 Мбит/с на других континентах (в принципе, соответствующей настройкой системы можно реализовать и другие форматы: при одном D устанавливать любое значение В, но не более 31). В интерфейсе PRI могут использоваться и каналы Н, но общая пропускная способность не должна превышать 2048 Кбит/с (то есть для каналов Н11 и Н12 возможен только формат H+D). Основной пользовательский интерфейс применяется в сетях N-ISDN (narrowband). При использовании широкополосных каналов связи могут быть организованы более мощные сети D-ISDN (broadband), способные передавать данные со скоростью 155 Мбит/с.

Интеграция разнородных трафиков в сети ISDN выполняется по принципу временного разделения (time division multiplexing — TDM). Хотя основной режим сетей ISDN — работа с коммутацией каналов, в ней реализованы также службы, обеспечивающие работу с коммутацией пакетов, с трансляцией кадров (Frame Relay), по некоммутируемым (выделенным) цифровым каналам и по коммутируемой телефонной сети общего пользования.

Основные достоинства сетей ISDN:

• предоставление пользователю широкого круга качественных услуг: передача данных, телефония, объединение ЛВС, доступ к Интернету, передача видео – и аудиотрафика;
• использование обычных двухпроводных линий связи с мультиплексированием одного канала между несколькими абонентами;
• более высокая, чем при работе с традиционными модемами, скорость передачи информации по телефонным каналам связи;

Недостатки сетей:

• большие единовременные затраты при создании и модернизации сети;
• синхронное использование каналов связи, не позволяющее динамически подключать к работающему каналу новых абонентов.
• Скоростной предел передачи данных — 2048 Кбит/с (в сети D-ISDN до 155 Мбит/с).

Подключение пользовательского оборудования к сети ISDN осуществляется в со­ответствии со схемой подключения, разработанной ССIТТ  Оборудова­ние делится на функциональные группы, и в зависимости от группы различается несколько справочных точек (геfегеnсе роints) соединения разных групп оборудо­вания между собой.

Устройства функциональной группы NT1 (Network Теrтiпation 1) образуют циф­ровое абонентское окончание (Digital Suscriber Linе, DSL) на кабеле, соединяющем пользовательское оборудование с сетью ISDN. Устройство NТ1 может принадлежать оператору сети (хотя всегда устанавливается в помещении пользователя), а может принадлежать и пользо­вателю.

При использовании интерфейса РRI цифровое абонентское окончание выпол­няется по схеме канала Т1 или Е1, то есть является 4-проводным с максимальной длиной около 1800 м.

Устройства функциональной группы NT2 (Network Теrтiпation 2) представляют собой устройства канального или сетевого уровня, которые выполняют функции концентрации пользовательских интерфейсов и их мультиплексирование. Напри­мер, к этому типу оборудования относятся: офисная АТС (РВХ), коммутирующая несколько интерфейсов ВRI, маршрутизатор, работающий в режиме коммутации пакетов (например, по каналу D), простой мультиплексор ТDМ, который мульти­плексирует несколько низкоскоростных каналов в один канал типа В. Точка под­ключения оборудования типа NT2 к устройству NT1 называется справочной точкой типа Т. Наличие этого типа оборудования не является обязательным в отличие от NТ1.

Устройства функциональной группы ТЕ1 (Теrтina1 Еquiртепt 1) относятся к устройствам, которые поддерживают интерфейс пользователя ВRI или РRI. Справочная точка S соответствует точке подключения отдельного терминального оборудования, поддерживающего один из интерфейсов пользователя ISDN. Таким оборудованием может быть цифровой телефон или факс-аппарат. Так как оборудо­вание типа NТ2 может отсутствовать, то справочные точки S и Т объединяются и обозначаются как S/Т.

Устройства функциональной группы ТЕ2 (Теrтina1 Еquiртепt 2) представляют собой устройства, которые не поддерживают интерфейс ВRI или РRI. Таким уст­ройством может быть компьютер, маршрутизатор с последовательными интерфей­сами, не относящимися к ISDN, например RS-232С, Х.21 или V.35. Для подключения такого устройства к сети ISDN необходимо использовать терминальный адаптер (Теrmina1 Аdарtor, ТА). Для компьютеров терминальные адаптеры выпускаются в формате сетевых адаптеров – как встраиваемая карта.