Системы цифрового видеонаблюдения при организации охранных структур на особо охраняемых объектах

коммутатору ATM для преобразования трафика в ячейки. Для доступа в сеть

оператора используется одна линия, передающая все потоки трафика

одновременно (как виртуальные устройства). Сеть оператора обеспечивает

маршрутизацию трафика. Такое решение более экономично и может

использоваться для организации "частных сетей ATM" для пользователей,

которые имеют доступ к ATM-сервису или хотят создать свою распределенную

сеть на базе ATM. Отметим, что находящийся в сети пользователя коммутатор

ATM может принадлежать оператору и находиться у него на обслуживании.

[pic]

Преобразование в ATM осуществляется у пользователя

3. Устройства оборудуются собственными интерфейсами ATM. Одно

устройство доступа позволяет объединить весь пользовательский трафик в

одном транке, связанном с сетью оператора. В этом случае на стороне

пользователя устанавливается принадлежащее ему оборудование ATM, которое

можно использовать для организации магистралей ЛВС или подключения

настольных станций.

[pic]

Сеть на базе ATM

ISDN

Понятие ISDN расшифровывается как цифровая сеть с интеграцией услуг

(Integrated Services Digital Network). Концепция ISDN была разработана в 70-

х годах компанией Bellcore. Благодаря ISDN различные устройства типа

телефонов, компьютеров, факс-аппаратов могут одновременно передавать и

принимать цифровые сигналы после установления коммутируемого соединения с

абонентом на противоположном конце. Таким образом, ISDN позволяет сделать

все соединение между конечными узлами (а не только между АТС) цифровым.

ISDN - это цифровая, а не аналоговая сеть, т. е. напряжение имеет

несколько дискретных уровней, а не является прямым аналогом колебаний

акустического давления, и как следует из названия, она обеспечивает

интегрированное обслуживание, иначе говоря, позволяет передавать голос,

данные видео по одной сети.

Обычная телефонная линия представляет собой одну неэкранированную пару

медных проводов. Обычно эта линия называется абонентским шлейфом. АТС - это

точки, куда сходятся все абонентские линии. Находящийся там телефонный

коммутатор позволяет связаться с вызываемым абонентом. В принципе ту же

самую абонентскую линию при определенных условиях можно использовать и для

ISDN.

Вообще-то, абонентские линии имеют недостаточную ширину полосы, так

как они предназначаются для передачи аналоговых сигналов в полосе 3,1 кГц

(от 300 до 3400 Гц). Кроме того, характеристики нагружающей индукционной

катушки таковы, что потери в указанном диапазоне минимальны, но резко

возрастают при частоте свыше 3400 Гц. Что нарушает фазовые и амплитудные

характеристики сигнала ISDN, поэтому получение ISDN возможно при следующих

условиях:

Изъятии нагружающих индукционных катушек (как правило, они применяются

на линиях протяженностью порядка 4-5 км и более);

Установке цифровых эхоподавителей на обоих концах линии;

Прокладке высококачественного телефонного кабеля;

Применении усилителей ISDN-сигнала.

В результате абонентская линия сможет передавать, например, два

телефонных разговора вместо одного.

Каналы ISDN

Базовый интерфейс обмена (Basic Rate Interface, BRI) состоит из трех

отдельных каналов - двух опорных каналов (bearer channel, или B-channel) и

одного канала данных. Каждый канал B является каналом для передачи голоса,

данных, видео c пропускной способностью 64 Кбит/с. Он предоставляется

"чистым", т.е. вся его полоса пропускания доступна для передачи информации,

а вызовы, сигнализация и другая системная информация передается по D-

каналу. Канал "D" (Delta) - служебный канал для передачи управляющих

сигналов с пропускной способностью 16 Кбит/с. Один канал типа "D"

обслуживает 2 В-каналов и обеспечивает возможность быстрой генерации и

сброса вызовов, а также передачу информации о поступающих вызовах.

Первичный интерфейс обмена (Primary Rate Interface, PRI) состоит из 30

каналов B на 64 кбит/с и одного канала D, также на 64 кбит/с. Как и в

предыдущем случае, каналы B предназначены для передачи данных, а канал D -

для служебной информации. Для PRI вы должны используют линию E-1 в 2,048

Мбит/с центральной АТС.

Время установления связи составляет всего от 1 до 3 секунд, благодаря

тому что цифровая сигнализация по каналу D исключает медленный процесс

генерации и декодирования тональных сигналов, а также необходимость

согласования параметров связи модемами. Кроме того, канал D может

использоваться не только для передачи сигнальной информации, но и для

передачи данных телеметрии, электронной почты и т. п.

SS7 - система Общей канальной сигнализации номер 7. Она была

разработана и стандартизована CCITT (или ITU) для увеличения возможностей

по интеграции речи и данных, эффективного использования в телефонии

компьютерных систем, быстрой установки соединений и качественной

маршрутизации вызовов, использования единых информационных баз данных,

интеграции и полной совместимости различных видов связи (телефония, сотовая

связь, передача данных) вне зависимости от страны или региона и, в итоге,

получения качественно нового уровня сервиса. SS7 охватывает три нижних

уровня семиуровневой модели информационных сетей ISO и состоит из двух

подсистем: Message Transfer Part (MTP) отвечает за передачу сообщений

сигнализации, осуществляет функции обнаружения и исправления ошибок и ряд

дополнительных функций; UP (User Part) - подсистема более высокого уровня -

отвечает за поддержку пользователя и включает в себя часть ISUP (Integrated

Services User Part), отвечающую за ISDN-сети, часть TUP (Telephone User

Part), отвечающую за телефонию, и ряд других.

Компоненты ISDN

В число компонентов ISDN входят:

1. терминалы

2. терминальные адаптеры (ТА)

3. устройства завершения работы сети

4. оборудование завершения работы линии

5. оборудование завершения коммутации

Имеется два типа терминалов ISDN. Специализированные терминалы ISDN

называются "терминальным оборудованием типа 1" (terminal equipment type 1)

(TE1). Терминалы, разрабатывавшиеся не для ISDN, такие, как DTE, которые

появились раньше стандартов ISDN, называются "терминальным оборудованием

типа 2" (terminal equipment type 2) (TE2). Терминалы ТЕ1 подключают к сети

ISDN через цифровую линию связи из четырех скрученных пар проводов.

Терминалы ТЕ2 подключают к сети ISDN через терминальный адаптер, фактически

терминальные адаптеры заменяют собой модем.. Teрминальный адаптер (ТА) ISDN

может быть либо автономным устройством, либо платой внутри ТЕ2. Если ТЕ2

реализован как автономное устройств, то он подключает к ТА через

стандартный интерфейс физического уровня (например, EIA232, V.24 или V.35).

Примерами TE2 могут служить обычные аналоговые телефоны, ASCII-терминалы и

компьютеры с последовательным портом RS-232.

Следующей точкой соединения в сети ISDN, расположенной за пределами

устройств ТЕ1 и ТЕ2, является NT1 или NT2. Это устройства завершения работы

сети, устройства завершения работы сети служит для подключения

четырехпроводной проводки в помещении заказчика к обычной двухпроводной

абонентской линии.

[pic]

NT1 устанавливается оператором связи в помещении заказчика (в отличие

от США, в Европе NT1 является, как правило, собственностью оператора связи)

и связывает его с коммутатором ISDN на центральной АТС по витой паре, по

которой ранее подключался обычный телефон. NT1 имеет разъем для пассивной

шины. К этой шине заказчик может подсоединить до восьми ISDN-телефонов,

терминалов и других устройств аналогично тому, как подобные устройства

подключаются к локальной сети.

NT2 - фактически УАТС - позволяет обеспечить реальный интерфейс для

телефонов, терминалов и другого оборудования. Как правило, NT2 используется

с PRI, а не с BRI. NT2 выполняет функции протоколов второго и третьего

уровня, а также функции концентрации. Однако NT2 может выполнять лишь часть

или вообще не выполнять протокольные функции; в последнем случае он

является "прозрачным".

Кроме того, комбинированное устройство NT1/2 осуществляет функции и

NT1 и NT2.

Оконечное оборудование сети NT1

Ввиду его важности в данном разделе NT1 рассматривается подробнее.

Оконечное оборудование сети NT1 обеспечивает интерфейс между двумя

проводами витой пары со стороны телефонной компании и четырьмя проводами

витой пары со стороны терминального оборудования конечного пользователя, т.

е. он осуществляет подключение внутренней шины S к внешнему интерфейсу U.

Внутренняя шина S представляет собой четырехпарный кабель (с 8-контактными

модульными разъемами). Она используется для подключения, а также в

некоторых ситуациях для электрического питания.

NT1 получает питание от общей сети переменного тока, однако некоторые

устройства имеют встроенные аккумуляторы, чтобы телефонная связь не

прерывалась во время сбоев питания (в отличие от обычных телефонов, ISDN-

телефоны имеют активные электронные устройства и нуждаются в

электропитании). Из четырех пар кабеля шины S две предназначены для

передачи данных, а еще две - для подачи питания на ISDN-телефоны и другие

подключенные устройства.

Опорные точки ISDN

Опорные точки или точки доступа представляют собой интерфейсы между

различными функциональными устройствами ISDN. Основными опорными точками

являются R, S, T, U.

Опорная точка R обеспечивает интерфейс между терминалом и терминальным

адаптером. Стандарт на точку R отсутствует, и разрабатывать его не

предполагается, так как в принципе терминальный адаптер должен быть частью

терминала ISDN.

Опорная точка S реализует интерфейс между терминалом ISDN (или

терминальным адаптером в случае не ISDN терминала) и оконечным

оборудованием сети NT2. Терминальное оборудование со встроенным NT2 может

подключаться к прозрачному NT2 или напрямую к NT1.

Опорная точка T служит для интерфейса между оконечным оборудованием

сети NT2 и NT1. Последнее реализует функции физического уровня.

Опорная точка U обеспечивает интерфейс между NT1 в помещении заказчика

(абонентском пункте) и NT1 на центральной АТС (узле коммутации) по

абонентской линии. Стандарт на интерфейс U полностью не определен, общие

рекомендации имеются только относительно скорости передачи.

Достоинства ISDN

Преодолевают порог56 Кбит/с для скорости обмена данными между

компьютерами по обычной телефонной сети. ISDN позволяет оперировать

одновременно несколькими цифровыми каналами по одной телефонной проводке, и

таким образом использовать ее для передачи цифрового, а не аналогового

сигнала. С помощью протоколов объединения каналов типа BONDING или

многоканального PPP базовый интерфейс обмена позволяет достичь скорости

передачи несжатых данных в 128 кбит/с. Кроме того, задержка, т. е. время от

отправки вызова до установления связи, для линий ISDN меньше в несколько

раз.

До ISDN каждому устройству была необходима отдельная телефонная линия,

если они должны были работать одновременно. Например, отдельная линия была

нужна для телефона, факса, модема, моста/маршрутизатора и системы

видеоконференций. В случае ISDN сигналы от нескольких источников можно

комбинировать для передачи по одной линии, причем ISDN предоставляет единый

интерфейс для всех источников.

Вместо отправки вызова по основному каналу абонента в случае обычной

телефонной системы ISDN посылает цифровой пакет по отдельному внешнему

каналу. С одной стороны, этот сигнал никак не влияет на уже установленные

соединения, с другой - установление связи происходит очень быстро.

Сигнализация позволяет также определить, кто звонит, а телефонное

оборудование ISDN может автоматически принимать решение, куда перенаправить

звонок.

Мобильные технологии

Я считаю, что передача данных с помощью мобильных технологий на

сегодняшний день является одной из самых перспективных, и есть

необходимость поподробнее остановится на передаче картинки с видеокамеры

при помощи мобильного телефона. Данный вопрос становится актуальным, когда

есть потребность наблюдать за объектом, находящимся на большом расстоянии и

нет возможности использовать обычную компьютерную или телефонную сеть для

просмотра картинки с видеокамеры.

Итак, здесь имеются две возможности:

Первая - это подключиться с помощью мобильного телефона к сети

Internet, и «сбрасывать» фрагменты видеозаписи на заданный почтовый ящик.

Вторая - прямое соединение с другим мобильным телефоном, который также

подключен к компьютеру, и передача видеоизображения непосредственно на этот

ПК.

Активизироваться система может при срабатывании датчика, от сигнала

тревоги с детектора движения, может включаться по расписанию, уставленным

пользователем, управляться пользователем с помощью определенных SMS

сообщений.

Для реализации первого и второго метода передачи изображения с помощью

мобильного телефона необходимо:

Мобильный телефон. Сложившаяся практика вынуждает покупать телефон у

того, кто предоставляет услуги связи. В Москве это БИЛАЙН и МТС. У первого

телефоны дешевле, и для передачи данных надо заводить отдельный номер.

Правда, учитывая низкий стартовый взнос, это будет примерно то же самое,

что и за один номер у МТС. С 13 сентября МТС позволяет пользоваться одним

номером для передачи голоса и данных. Для передачи данных через телефон

необходимо подключить его к компьютеру, это можно сделать с помощью

инфракрасного порта, но цены на телефоны с ИК портом запредельны, или

последовательного порта. Телефоны с возможностью передачи через

последовательный порт дешевле, и к тому же можно быть уверенным, что

последовательный порт есть на любом ПК.

Програмное обеспечение. Требуется специальное ПО, которое бы позволило

наладить связь между компьютером и мобильным телефоном, иметь возможность

настройки командами, приходящих с мобильного телефона, должна быть

реализована функция дозвона и выхода в Internet.

Далее раскрыт принцип функционирования протоколов мобильной связи.

GSM - Global System for Mobile Communications

Малая, по современным меркам, скорость передачи данных (9600 бит/с) не

позволяет пересылать объемные файлы. Да и роуминговые возможности не так уж

безграничны - Америка и Япония развивают свои, несовместимые с GSM,

цифровые системы беспроводной связи.

Основные части системы GSM, их назначение и взаимодействие друг с

другом.

[pic]

Самая простая часть структурной схемы - переносной телефон, состоит из

двух частей: собственно "трубки" - МЕ (Mobile Equipment - мобильное

устройство) и смарт-карты SIM (Subscriber Identity Module - модуль

идентификации абонента), получаемой при заключении контракта с оператором.

Cотовый телефон имеет собственный номер - IMEI (International Mobile

Equipment Identity - международный идентификатор мобильного устройства),

который может передаваться сети по ее запросу. SIM, в свою очередь,

содержит так называемый IMSI (International Mobile Subscriber Identity -

международный идентификационный номер подписчика).

Центральной системой сети является NSS (Network and Switching

Subsystem - подсистема сети и коммутации), а компонент, выполняющей функции

процессора называется MSC (Mobile services Switching Center - центр

коммутации). MSC в сети может быть и не один, например, на момент написания

диплома московский оператор Билайн внедрял второй коммутатор (производства

Alcatel). MSC занимается маршрутизацией вызовов, формированием данных для

биллинговой системы, управляет многими процедурами.

Следующими компонентами сети, также входящими в NSS, я бы назвал HLR

(Home Location Register - реестр собственных абонентов) и VLR (Visitor

Location Register - реестр перемещений). HLR, грубо говоря, представляет

собой базу данных обо всех абонентах, заключивших с рассматриваемой сетью

контракт. В ней хранится информация о номерах пользователей (под номерами

подразумеваются, во-первых, упоминавшийся выше IMSI, а во-вторых, так

называемый MSISDN-Mobile Subscriber ISDN, т.е. телефонный номер).

В отличие от HLR, который в системе один, VLR`ов может быть и

несколько - каждый из них контролирует свою часть сети. В VLR содержатся

данные об абонентах, которые находятся на его территории (причем

обслуживаются не только свои подписчики, но и зарегистрированные в сети

роумроуминга). Как только пользователь покидает зону действия какого-то

VLR, информация о нем копируется в новый VLR, а из старого удаляется. Еще

раз обращаю внимание читателя на принципиальное отличие HLR от VLR: в

первом расположена информация обо всех подписчиках сети, независимо от их

местоположения, а во втором - данные только о тех, кто находится на

подведомственной этому VLR территории. В HLR для каждого абонента постоянно

присутствует ссылка на тот VLR, который с ним (абонентом) сейчас работает

(при этом сам VLR может принадлежать чужой сети).

Полный состав долгосрочных данных, хранимых в HLR и VLR:

1. Международный идентификационный номер подписчика.

2. Телефонный номер абонента.

3. Категория подвижной станции.

4. Ключ идентификации абонента.

5. виды обеспечения дополнительными услугами.

6. Индекс закрытой группы пользователей.

7. Код блокировки закрытой группы пользователей.

8. Состав основных вызовов которые могут быть приняты.

9. Оповещение вызывающего абонента.

10. Идентификация номера вызывающего абонента.

11. График работы.

12. Оповещение вызываемого абонента.

13. Контроль сигнализации при соединении абонентов.

14. Характеристики закрытой группы пользователей.

15. Льготы закрытой группы пользователей.

16. Запрещенные исходящие вызовы в закрытой группе пользователей.

17. Максимальное количество абонентов.

18. Используемые пароли.

19. Класс приоритета доступа.

20. Полный состав временных данных, хранимых в HLR.

21. Параметры идентификации и шифрования.

22. Временный номер мобильного абонента.

23. Адрес реестра перемещения, в котором находится абонент.

24. Зоны перемещения подвижной станции.

25. Номер соты при эстафетной передаче.

26. Регистрационный статус.

27. Таймер отсутствия ответа.

28. Состав используемых в данный момент паролей.

29. Активность связи.

30. Полный состав временных данных, хранимых в VLR.

31. Временный номер мобильного абонента.

32. Идентификаторы области расположения абонента (LAI).

33. Указания по использованию основных служб.

34. Номер соты при эстафетной передаче.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10