Вы здесь

Digital Voice Ports, или работа с ISDN E1 PRI

Вообще голосовые сети можно разделить на три категории:
- Analog Voice Circuit Switched Network
- Digital Voice Circuit Switched Network
- Voice over IP Packet Network
Исторически эти технологии появлялись в том же порядке. В этой статье мы обсудим Digital Voice Ports и работу с ними.
Основной уклон мы сделаем в сторону ISDN E1 PRI, как наиболее распространенный стандарт в России.

Как уже упоминалось голосовые сети можно разделить на три категории. Для их взаимодействия друг с другом используются устройства Voice Gateways.
Voice Gateways имеют порты совместимые с каждым из типов голосовых сетей.
Как уже стало понятно, Digital voice ports обеспечивают подключение к Digital Voice Circuit Switched Network.

digital_voice_ports_ili_rabota_s_isdn_e1_pri_isdn_e1_pri_03_ciscomaster.ru.jpg
Существует три типа digital voice circuits:

  • T1: Использует Time-Division Multiplexing (TDM) с использованием сигнализации channel associated signaling (CAS). 24 канала.
  • E1: Использует TDM, сигнализацию CAS или common channel signaling (CCS). 30 голосовых каналов.
  • ISDN(Integrated Services Digital Network): Использует TDM, сигнализацию CCS, а также бывает следующих подтипов:
    - BRI: 2 B (Bearer) channels and 1 D (Delta) channel
    - T1 PRI: 23 B channels and 1 D channel
    - E1 PRI: 30 B channels; 1 D channel; 1 timing and alarm channel. (32 total)

Физически подключение к digital voice circuits происходит через интерфейсные карты как на рисунке. Сам же тип digital voice circuits определяется настройками шлюза.

Первое что следует отметить, Digital Voice Ports созданы и используются только для подключения друг с другом телефонных станций или для подключения к провайдеру.
Такие порты называются Trunk.
Trunk - широкое понятие, его смысл в том, что он не используется для конкретного абонента. Транком соединяются друг с другом телефонные станции. Транком может быть физический или логический интерфейс, в котором проходит несколько голосовых каналов (потоков). Один голосовой канал может нести один телефонный разговор.

Главная идея digital voice circuits заключается в том, чтобы грубо говоря, по одной телефонной паре проходило не один а несколько звонков. Технология разрабатывалась в экономических соображениях, а также для обхода явления затухания в аналоговых линиях.
Все эти типы технологий различаются типом сигнализациии, количеством потоков. Одни распространены в одних странах, другие в других.

Возможность "засунуть" несколько звонков в один провод появилась благодаря технологиям оцифровки, которые заключались в дроблении аудио синусоиды, получения маленькиз кусочнов (samples), которым сопоставлялось определенное цифровое значение. Единственное что надо было понять: насколько сильно необходимо дробить синусоиду.
Было выполнено масса исследований, в результате которых исследователи вывели замечательную теорему:
Аудио поток можно уверенно оцифровать и затем восстановить, если одну секунду голоса дробить на количество сэмплов в два раза большее максимальной частоты.
Поток под частоту человеческого голоса требует пропускной способности 64,000 bits per second и называется DS0.
Кстати этот же поток без сжатия, и без потерь качества, но в кодировке VoIP называется G.711.

Самые первые попытки разместить в одном проводе несколько звонков использовали разные частоты для каждого потока. Большинство сегодняшних технологий используют Time-Division Multiplexing (TDM), когда используется одна частота, но фреймы каждого потока идут в определенном порядке.

В любом голосовом потоке можно выделить собственно сам поток (Bearer), где идет разговор и сигнализацию (Data).
Существует два типа сигнализации:
- CAS: Сигнализация передаётся в голосовом канале. Применяются всяческие замысловатые комбинации распределения сигнальный, контрольных битов и их чередование с битами голоса.
- CCS: Сигнализация передается в выделенном канале, т.е. выделяется отдельный Time Slot под сигнализацию.

В настоящее время операторы предпочитают использовать CCS. ISDN также использует CCS.

ISDN

ISDN разрабатывался для возможности передачи цифровых данных через обычную телефонную пару.
ISDN позволяет одновременно передавать цифровую телефонию и данные.

ISDN использует B-каналы и D-каналы. "D" (data) используется для сигнализации, а "B" (bearer) для передачи голоса.
Например ISDN E1 PRI на голос использует 30 потоков, 1 на сигнализацию, 1 на Framing
digital_voice_ports_ili_rabota_s_isdn_e1_pri_isdn_e1_pri.jpg

Параметры типов интерфейсов ISDN:
digital_voice_ports_ili_rabota_s_isdn_e1_pri_isdn_e1_pri_02_ciscomaster.ru.jpg

Здесь следует отметить что:

  • Framing - определяет распределение битов внутри Frame. ISDN E1 PRI поддерживает Framing Multiframe с использованием Cyclic Redundancy Check 4 (CRC4) или без него. Этот параметр долже