ISDN. Цифровая телефония XX века

Kroll

Administrator
Команда форума
628

Когда мы говорим о «цифровой телефонии», первое, что приходит на ум, это протокол SIP. Старики будут вздрагивать от H.323 и плясать с бубном, если он настроен на АТС абонента. И мало кто знает, что цифровая голосовая связь — это не всегда VoIP. Не всегда.
Скажу больше, идея передачи голоса абонента телефонной сети в цифровом виде и цифровой обработки информации по сети возникла еще в 1959 году, а к середине 1970-х заработали первые мощные цифровые телефонные станции. Так шаг за шагом родилась легендарная технология ISDN, расцвет которой пришелся на 80-90-е годы (а в нашей стране на 90-е и начало 2000-х). Его стандарты до сих пор являются эталоном в цифровой телефонии. И снова и снова натыкаешься на привет из того времени, на настройку карт Дигиум или план нумерации очередного Зойпера.

Как всё начиналось

Необходимость цифровизации возникла не на пустом месте. Аналоговая телефония не могла в достаточной мере обеспечить ни приемлемое качество передачи голоса на большие расстояния, ни достаточно быстрое и точное переключение каналов связи при экспоненциальном увеличении количества подключаемых абонентов. Телефонная сеть фактически обеспечивает возможность соединения любых двух лиц, абонентов этой сети, через канал передачи голоса. Первое решение — очевидное и невозможное — подключить всех ко всем телефонным проводам. Второй - после понимания того, что абоненты в основном молчат - отделить каналы от абонентов (рассчитать нужное количество каналов) и подключить их по необходимости. «Барышня, дайте мне Смольный!» - это просто так.
Когда молодых женщин, соединяющих телефонные шнуры вручную, стало не хватать, их быстро заменили электромеханическими устройствами. Однако это никак не могло решить проблемы телефонной сети. Потому что эти устройства продолжали давать «длинную нить» от абонента к абоненту со всеми вытекающими последствиями. С появлением первых компьютеров быстро стало понятно, что отличить 1 от 0 гораздо, гораздо проще, чем отличить шепот абонента Алисы среди хрипов умирающих конденсаторов. И замена релейных ножек с оксидным покрытием командами управления полетом на субсветовой скорости также является передовой идеей.
Уже в начале 1960-х годов в США стала использоваться передача цифровых данных между биржами.
Линии Т1. А к 1970 году их использование стало там повсеместным. Линия Т1 состояла из 24 каналов по 64 кбит/с, мультиплексированных для передачи голоса и данных. Кстати, и до сих пор кое-где подключают выделенные линии Т1, например, всего за 600 долларов в месяц.
В январе 1976 года Western Electric представила в Чикаго первый мощный цифровой телефонный коммутатор 4ESS. Его разработка началась в 1970 году в Bell Labs, а последний раз он был установлен в 1999 году компанией AT&T, преемницей Bell. На снимке ниже инженер Билл Холланд тестирует одну секцию суперкоммутатора 4ESS:

629

ISDN означает «Цифровая сеть с интеграцией служб», и первым шагом была интеграция передачи голоса и коммутации каналов этой же передачи.
В 1980 году появился стандарт G.705, изложивший общие идеи такой сети. Конкретные спецификации для сети ISDN появились в 1984 г. в виде ряда рекомендаций I, которые весьма противоречивы и привели, например, к различиям в практической реализации (обсуждается ниже). В 1988 году рекомендации Серии I были пересмотрены, чтобы стать более подробными и всеобъемлющими, хотя некоторые неясности остаются.
Для обычных пользователей сети ISDN она открывается своими интерфейсами передачи данных: BRI и PRI. Эти сокращения уже знакомы многим. Интерфейс BRI включает в себя интегральную схему, которая включает в себя канал пакетных данных (D-канал) для управления вызовами и два канала по 64 кбит/с для фактических данных, таких как трафик. закодированное аудио. А этот кодек был изобретен в 1988 году и назывался G.711 (в двух модификациях — A-law и U-law). В дополнение к постоянному D-каналу интерфейс PRI поддерживает 30 («европейский стандарт» E1) или 23 («японский/американский стандарт» T1) B-каналов. Например, линия Е1 уже достигает впечатляющих 1,875 Мбит/с. На улице был 1990 год.

Умное железо

Не забывайте, что сеть ISDN предназначена для передачи данных в целом, а не только для телефонии. То, что зашифровано, передается. Например видео (1992 год, машина AT&T):

630

А вот, например, довольно современный видеотелефон Siemens T-View 100 ISDN, подключаемый к АТС Siemens HiPath 11xx:

631

Глобальные протоколы WAN X.25 и FrameRelay также связаны с ISDN и могут обеспечивать связь между оборудованием ISDN.
Но нас в основном интересует телефония. Сколько раз я слышал, что после перехода на SIP качество телефонной связи «с городом» в любом офисе ухудшилось. Для меня это верный признак того, что поток PRI пришел от провайдера по отдельной линии и там стоит АТС типа Samsung OfficeServ 100:

632

или даже Panasonic TDA 200:

633

И я их прекрасно понимаю. Сеть ISDN представляет собой сеть с коммутацией каналов. Так что если канал занят телефонией, то под голосовой трафик гарантированно выделяется весь канал и ни байтом меньше. Конечно, вы также можете настроить приоритеты и QoS в IP-сети, но вы не можете настроить это...
В корпоративном сегменте ISDN телефония стала наиболее распространенной, и даже сегодня большинство из вас время от времени использует оборудование, использующее один из протоколов ISDN. Я в основном говорю о проприетарных реализациях BRI и "проприетарных телефонов" АТС. Это те, которые обычно стоят на ресепшн, так что "с лампочками", и с которых можно не только звонить, но и программировать систему ТС. Это счастье гарантируется тем, что связь с АТС происходит по полноценному цифровому протоколу. Вот типичный представитель Panasonic KX-T7630:

634

Лампочки BLF, такие удобные, уже перекочевали на новые SIP-телефоны.
Эти устройства питаются от тех же двух (!) ядер, что и передача голоса и данных. Если есть очень большое желание, можно пристыковать к такому устройству USB-модуль и, например, свой ноутбук к нему, подключив этот же ноутбук к АТС. Например, в 200 метрах от нее.
Также на базе плат с интерфейсами BRI возможно обеспечить максимально качественный тип микросотовой связи DECT по цене на 100 человек и охватить площадь всего объекта. На фотографии Panasonic KX-TDA200 выше также есть эти платы.
К ним подключены следующие «базы»:

635

… через которые к АТС внезапно можно подключить даже некоторые модели бытовых DECT трубок.

Немного о телефонных номерах

ISDN все-таки сеть, а значит в ней можно передавать информацию об абоненте и сплошную нумерацию. Технология ISDN разрабатывалась как основа всемирной телекоммуникационной сети, к которой можно подключать как телефонных абонентов, так и абонентов других глобальных сетей - компьютеров, телексов и т.п. Поэтому при разработке схемы адресации узлов ISDN необходимо было:
Сделайте эту схему достаточно большой для адресации по всему миру
совместимы со схемами адресации других сетей, чтобы их участники могли использовать обычные форматы адресов, если их сети подключены через сеть ISDN
Разработчики технологии ISDN (например, в отличие от разработчиков стека TCP/IP) решили использовать адреса объединенных сетей в адресе ISDN.
Основное назначение ISDN — передача телефонного трафика. Поэтому за основу адреса ISDN был взят формат плана международной телефонной нумерации, описанный в стандарте ITU-T E.163. Однако этот формат был расширен для поддержки большего числа подписчиков и использования других сетевых адресов, таких как X.25. Стандарт адресации в сетях ISDN получил номер E.164. Знакомые персонажи, правда? Вы можете увидеть их, настроив план нумерации практически любого телефона или программного обеспечения SIP.
Формат E.163 обеспечивает до 12 десятичных цифр в номере, а формат адреса ISDN в стандарте E.164 расширен до 55 десятичных цифр. Это позволяет включать в набираемый номер «добор» местного абонента (пресловутого «добавочного 123») или звонить абонентам из не-ISDN-сети (я говорю о том же X.25) с использованием префиксной системы описывается стандартом ISO 7498.
Короче говоря, при настройке АТС с E1/PRI самой большой проблемой является настройка абонентских групп. И это неслучайно: после того, как все настроено правильно, можно звонить из любой точки мира в любую, а кроме того, научить АТС сразу переключать вызовы путем набора дополнительного набора вызывающего абонента и по поступающей на этот номер информации. такой же подписчик. То есть в 1995 году Алиса, заключив, например, контракт с Бобом, уже могла звонить ему «напрямую», минуя приемную или голосовое меню. Просто набрав номер офиса Боба, даже без дополнительных наборов. Кто сказал CRM?

Большое плавание

Помимо обслуживания абонентов, ISDN, конечно же, в полной мере обеспечивает коммутацию в глобальном масштабе — для этого она и создавалась. В телефонных стойках местных и не очень провайдеров уже давно размещается оборудование операторского класса, например блок коммутации МП-256 АТС МТА М-200:

636

Эта железяка позволяет коммутировать 256 разъемов Е1, в каждом из которых, напомню, по 30 каналов. Из таких можно собрать хороший крупный опорный транзитный узел.
С появлением стека TCP/IP и сетей на его основе появилась возможность «сломать» линию передачи данных, что обеспечило прохождение трафика Е1 через сети с коммутацией пакетов. Этот интересный случай называется «псевдопровод» и позволяет, например, передавать PRI через общедоступный (в том числе мобильный) интернет через VPN-туннели. Однако ощущения странные. Обычно Е1 не любит такое насилие над собой и через некоторое время падает, до последнего сохраняя отличное качество голоса.
Со временем все чаще проявляются именно недостатки E1/PRI, такие как: высокая стоимость обслуживания, низкая скорость передачи данных, трудности с масштабированием и невозможность добавить в протоколы поддержку новых сервисов. Станьте новым SIP-бизнесом. Посылка пропала, а у собаки - УДП, нервничаю ого-го что - Алиса успеет поговорить с Бобом*. Поэтому в будущем цифровая телефония ХХ века останется только в заповедных уголках транзитных узлов и многочисленных «пасхальных яиц» в рамках новых услуг связи.
Наши виртуалки можно использовать для разработки веб-сайтов.
Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!
 
Верх