Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Intel/D19870123Elc012.shtml

Фирма Intel приступает к выпуску набора микросхем для сети ISDN

УДК 621.3.049.77:681.324

Bullish on ISDN, Intel launches its chip set, No.32, pp.59—62

Создание микросхемы интерфейса S, контроллера линейного комплекта УАТС и комбинированной ИС, содержащей кодек и фильтр, позволяет фирме Intel рассчитывать на то, что она сможет обеспечить «мирное сосуществование» цифровых и аналоговых линий связи и, следовательно, сравнительно безболезненный переход к полностью цифровой сети с комплексными услугами (ISDN).

Фирма Intel Corp. (Санта-Клара, шт.Калифорния) делает ставку на весьма перспективную цифровую сеть с комплексными услугами (ISDN), которая целиком строится на цифровых схемах и призвана со временем заменить аналоговые сети телефонной связи во всем мире. Чтобы захватить прочные позиции в этой лишь начинающей развиваться области, фирма Intel, которая специализируется на выпуске ИС, сейчас быстро внедряет в производство свой первый набор сетевых микросхем и рассчитывает, что выручка от продажи таких наборов составит заметную долю ее общих доходов уже в 1987г. К тому времени, как надеется Грэм Элкот, руководитель подразделения средств связи на предприятии фирмы Intel в Финиксе (шт.Аризона), стандарты на оборудование ISDN, которое будет использоваться в зданиях заказчиков, должны уже в достаточной мере устояться, чтобы поставщики учрежденческих АТС (УАТС) и терминалов начали разрабатывать подобное оборудование.

Фирма Intel, конечно, не первая и не единственная компания, ориентирующаяся на микросхемы для сетей ISDN. В этой области активно работают уже свыше десятка других изготовителей полупроводниковых ИС. Однако фирма Intel считает, что громадное количество закупленных у нее микропроцессоров дает ей большое преимущество перед конкурентами. Она не без оснований рассчитывает на то, что изготовители терминалов и прочие компании, уже применяющие микропроцессоры фирмы Intel, примут и ее подход к схемам для сети ISDN — особенно если учесть, что она предлагает несложные технические решения для соединения локальной микропроцессорной шины с ее новыми интерфейсными схемами ISDN. Руководство фирмы ожидает, что первыми заказчиками будут изготовители терминалов, телефонных аппаратов и УАТС для передачи речи и цифровых, а также факсимильных данных в соответствии с протоколами сети ISDN.

В число первых микросхем фирмы Intel для сети ISDN будет входить приемопередатчик четырехпроводного интерфейса S, задающий скорость обмена в режиме базового доступа, контроллер ввода-вывода для линейного комплекта УАТС и комбинированная микросхема, содержащая кодек и фильтр. Новые связные микросхемы, а также микропроцессоры и ИС для организации локальных сетей составят широкую и полную номенклатуру так называемых микросредств связи, а это именно тот сектор рынка, в котором фирма Intel намерена активно добиваться ведущего положения (см. «Цель фирмы Intel — микросредства связи»). Intel сейчас разрабатывает также микроконтроллер, который должен обеспечить связь обоих основных видов изделий, а именно оборудования для локальных сетей и сетей ISDN.

Естественно, замена аналоговых телефонных сетей на цифровые не произойдет мгновенно. Сейчас в США уже проводятся эксплуатационные испытания сети ISDN, однако на полное развертывание этих сетей уйдут годы. Поэтому аналоговым и цифровым сетям придется сосуществовать в течение десятилетия или даже более, и фирма Intel разрабатывает свои микросхемы, чтобы обеспечить взаимодействие между старыми аналоговыми и новыми цифровыми средствами связи. «Все наши архитектурные решения нацелены на то, чтобы иметь интерфейсы, которые позволили бы переходить от аналоговой сети к сети ISDN просто путем настройки платы абонентского комплекта, причем это должно делаться совершенно незаметно для пользователя», — говорит Элкот.

Фирма Intel разработала новые микросхемы совсем недавно совместно с французской компанией — изготовителем ИС Matra-Harris SA. Контроллер линейного комплекта выпускает фирма Intel, а компания Matra-Harris на основе технического задания Intel проектирует интерфейс S и комбинированную микросхему кодека-фильтра. Эти наборы ИС будут изготавливать и продавать обе указанные фирмы.

Активная работа над новыми микросхемами представляет для фирмы Intel определенный риск. Строго говоря, сеть ISDN пока еще по сути не существует (см. статью «Пользователям предстоит решать критическую проблему выбора комплектов ИС для сети ISDN»). Хотя Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (МККТТ) уже определил категории услуг, которые будут предоставлять сеть ISDN, и описал, каким образом они будут реализованы, многие конкретные детали пока неизвестны. Однако Элкот говорит, что сейчас промышленность имеет достаточно полную информацию относительно технических условий сети ISDN, чтобы успешно продвигаться вперед. Он указывает, что стандарты на интерфейс S, обеспечивающий соединение между физическим оконечным устройством и оборудованием в зданиях заказчиков, уже определены (рис.1). «МККТТ, по существу, уже четко определил интерфейс S,— говорит он. — И хотя технические условия предусматривают биты, зарезервированные за пока еще не определенными приложениями, для реализации функций, связанных с этими резервными битами, достаточно будет лишь немногих байтов программного кода».

Сеть ISDN. Уже установлены стандарты на интерфейс S, обеспечивающий стыковку оконечных устройств сети ISDN и оборудования абонента.
Рис.1. Сеть ISDN. Уже установлены стандарты на интерфейс S, обеспечивающий стыковку оконечных устройств сети ISDN и оборудования абонента.

Интерфейс S

Фирма Intel разработала контроллер цифрового контура 29C53, приемопередатчик четырехпроводного интерфейса S, рассчитанного на режим базового доступа (рис.2). Пробные образцы этой микросхемы уже изготавливаются, а полное освоение их в производстве намечается на начало 1987г. Новая ИС удовлетворяет требованиям МККТТ к базовым услугам, которые предусматривают суммарную пропускную способность 192 кбит/с — с разделением на три канала. Два канала предназначаются для передачи сигналов данных или речи со скоростью 64 кбит/с (это так называемые B-каналы). Третий канал — канал сигнализации — имеет быстродействие 16 кбит/с и носит наименование канала D. Подобное распределение обычно обозначается как «2B+D», причем суммарная пропускная способность этих каналов составляет 144 кбит/с. Оставшиеся 48 кбит/с позволяют передавать сигналы кадровой синхронизации и другие служебные сигналы.

Интерфейс S. Четырехпроводный интерфейс S в варианте фирмы Intel — это контроллер цифрового контура, получивший обозначение 29C53. Он удовлетворяет тр
Рис.2. Интерфейс S. Четырехпроводный интерфейс S в варианте фирмы Intel — это контроллер цифрового контура, получивший обозначение 29C53. Он удовлетворяет требованиям МККТТ к базовому методу передачи данных со скоростью 144 кбит/с.

Новая микросхема фирмы Intel содержит все усилители, необходимые для трансформаторной связи со стандартным телефонным кабелем в виде скрученной пары проводов, и обеспечивает установление соединения для передачи данных по телефонному каналу; при этом реализуются многие низкоуровневые протоколы типа HDLC или уровня 2 эталонной модели соединения открытых систем Международной организации по стандартизации (МОС).

В этой микросхеме предусмотрено четыре интерфейса. Один из них — канал передачи данных по абонентской линии (SLD), основанный на архитектуре с трехпроводной шиной, на которую ориентируются фирмы Harris Corp., Intel, Matra-Harris, Philips International NV, Siemens AG и SGS Semiconductor Corp., считая ее наиболее рациональным средством последовательной передачи данных для платы линейного комплекта. Вторым является параллельный периферийный интерфейс, третьим — параллельный микропроцессорный интерфейс, а четвертый — четырехпроводный интерфейс S, соответствующий требованиям МККТТ.

Точками подключения всех этих четырех интерфейсов управляют три функциональных элемента: блок линейного интерфейса, процессор канала D (или процессор формирования пакетов) и блок интерфейса SLD (рис.3). Эти элементы соединяются при помощи двух шин. Параллельная шина (P-шина) служит для передачи данных D-канала, общей информации состояния и данных управления. По последовательной шине (S-шине) передаются данные B-каналов и необработанные данные D-канала между блоком линейного интерфейса и блоком интерфейса SLD.

Две шины. Три функциональных элемента — линейный интерфейс (контроллер цифрового контура — ИС 29C53), процессор D-канала и интерфейс SLD — соединяются
Рис.3. Две шины. Три функциональных элемента — линейный интерфейс (контроллер цифрового контура — ИС 29C53), процессор D-канала и интерфейс SLD — соединяются при помощи параллельной шины (P-шины), которая служит для передачи данных по D-каналу, и последовательной шины (S-шины), по которой передаются данные B-канала.

Интерфейс SLD играет роль буфера при последовательной передаче, однако его главная функция — обеспечить полудуплексный режим передачи со скоростью 512 кбит/с при взаимодействии с другими SLD-устройствами. «Половину» пропускной способности в каждом из направлений передачи (128 и 256 кбит/с) используют два канала B. «Вторые» 128 кбит/с служат для передачи пакетов канала D и информации состояния и управления. Процессор канала D реализует некоторые из низкоуровневых функций формирования пакетов в соответствии со спецификациями протокола доступа к звену передачи данных модели МОС (версия D). Блок линейного интерфейса содержит линейные формирователи и приемники для интерфейса S. Напряжения линейных сигналов подстраиваются в соответствии с требованиями трехпроводного контура, для которого соблюдаются соглашения по заданию форматов, временным параметрам и сигналам синхронизации.

«Полученные нами требования к интерфейсу S были заранее определены МККТТ, так что мы их приняли как неизбежность, — говорит Джордж Хэйяк, штатный инженер — разработчик этих новых ИС фирмы Intel. — С другой стороны, интерфейс SLD мы выбрали как самый удобный способ соединения устройств с малыми значениями пропускной способности. Для управления базовыми функциями ввода-вывода пришлось применить параллельный интерфейс. А параллельный микропроцессорный интерфейс позволяет работать с любым стандартным микропроцессором или микрокомпьютером».

Такой набор интерфейсов, как указывает Хэйяк, дает разработчику довольно гибкие возможности. Изготовителям учрежденческих АТС, например, обычно необходимо обеспечить либо локальную, либо централизованную обработку информации D-канала (информации управления сетью). Те, кто хочет идти по пути модернизации коммутаторов с устаревшей архитектурой, могут обрабатывать информацию D-канала, подключая устройства интерфейса S к микропроцессору линейного комплекта. Этот процессор можно запрограммировать на обработку данных уровня звена передачи данных. Более современные по архитектуре коммутаторы, которые разрабатывались уже с расчетом на сеть ISDN, предполагают, как правило, централизованную обработку информации D-канала; интерфейс SLD представляет собой несложный подход к маршрутизации данных для обработки пакетов.

Мирное сосуществование

Контроллер линейного комплекта 2952 и комбинированная микросхема кодека и фильтра 29C48 помогут пользователям этих ИС некоторое время жить в условиях «мирного сосуществования» аналоговых и цифровых линий связи. Микросхема 2952 — это специализированный контроллер ввода-вывода; кодек-фильтр 29C48 связывает старые аналоговые телефонные аппараты и линейные комплекты с цифровыми учрежденческими АТС, входящими в состав сети ISDN.

Микросхема 2952, производство которой уже полностью развернуто, контролирует прохождение служебной и управляющей информации между индивидуальными устройствами и основной панелью коммутатора УАТС при использовании протокола HDLC. «С одной стороны, она позволяет реализовать до восьми последовательных интерфейсов SLD, — говорит Хэйяк. — Ас другой — это интерфейс для магистрали с временным уплотнением» — схемы мультиплексирования по времени (TDM), реализованной на основной панели коммутатора УАТС.

Из различных управляющих функций, выполняемых контроллером 2952, главная — управление синхронным интерфейсом между TDM-магистралью главной системы и оборудованием абонента. Однако контроллер управляет, кроме того, асинхронной передачей служебных сигналов и обменом управляющими сообщениями между центральным процессором управления D-канала и локальным микропроцессором линейного комплекта, если таковой используется. «В коммутаторе с централизованной обработкой информации D-канала контроллер линейного устройства сам проводит вычисления — ему не нужно обращаться к локальному микропроцессору для обработки этой информации», — говорит Хэйяк.

Кодек-фильтр 29C48 реализует функции аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования при передаче и приеме данных в соответствии с требованиями к сопряжению аналогового телефонного аппарата с 64-кбит/с схемой импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) сигналов, применяемой в цифровых УАТС. Пробные образцы этой микросхемы уже изготавливаются, а полностью производство будет освоено в начале 1987г.

Функционально такая микросхема размещается между схемами, реализующими Borsch-операции1{Сокращение от англ. Battery feed, overvoltage correction, ring generation, supervision, codec, hybrid impedance balancing, and testing} аналогового линейного комплекта и схемой контроллера линейного комплекта цифровой УАТС. Микросхема не только поддерживает традиционные Borsch-функции — питание от батареи, компенсацию перенапряжений, генерацию сигналов звонка, контроль, кодирование-декодирование, симметрирование импеданса гибридных устройств и тестирование, — но и содержит некоторые новые средства, облегчающие сопряжение аналогового телефонного оборудования с сетью ISDN. Такая ИС имеет дополнительный канал ввода с линии, программируемую схему АРУ, а также позволяет заказчику выбирать вариант симметрирования импеданса и программировать компандирование либо по A-, либо по µ-закону.

Дополнительный аналоговый входной канал может использоваться для целей дистанционного тестирования и управления по шлейфу. АРУ позволяет настраивать линейный комплект с учетом различий в потерях на линии. Новая микросхема рассчитана на подключение до трех внешних схем симметрирования с целью настройки на меняющиеся характеристики конкретных абонентских линий.

Фирма Intel сообщает, что кроме этих трех интерфейсных микросхем для сети ISDN она собирается выпускать микроконтроллер 83C152, способный реализовать многие из протоколов сети ISDN для связи по каналу В или по крайней мере протоколы, которые, как рассчитывает фирма Intel, выберет комитет МККТТ. Такой микроконтроллер будет также поддерживать несколько широко применяемых протоколов локальных сетей. Пробные образцы микроконтроллера уже изготавливаются, однако представители фирмы не сообщают даты его анонсирования, говоря только, что это будет «изделие 1987г.» Новый микроконтроллер будет, по-видимому, предлагаться как основной компонент связной платы для персональных компьютеров, который сможет выполнять служебные функции при организации как местной, так и дистанционной связи.

Последовательный микроконтроллер работает в дуплексном или полудуплексном режиме и имеет средства автоматической генерации контрольной последовательности кадра, что способствует повышению надежности передачи. Микроконтроллер поддерживает различные протоколы, в том числе синхронное управление звеном передачи данных (SDLC), протокол коллективного доступа с контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA/CD), протокол 1 Мбит/с локальной сети Starlan и ряд подмножеств протокола HDLC. Специалисты фирмы говорят, что такой микроконтроллер сможет также работать с протоколами, определяемыми пользователем. Три новые микросхемы и контроллер фирмы Intel подготавливают почву для внедрения сети ISDN. Они содержат «разумные» средства обработки и передачи сигналов связи, необходимые для обеспечения совместной работы терминалов и телефонных аппаратов с сетью ISDN, так что потребители смогут воспользоваться теми преимуществами, которые предоставит эта будущая полностью цифровая сеть.

Цель фирмы Intel — микросредства связи

Введение связных микросхем в номенклатуру изделий, выпускаемых фирмой Intel Corp., дает ей возможность начать широкое наступление на рынок средств связи. Имея исключительно прочные позиции в секторе микропроцессоров и изготавливая обширный ассортимент ИС для организации локальных сетей, дополняемый сейчас новыми связными микросхемами (см. статью «Фирма Intel приступает к выпуску набора микросхем для сети ISDN»), фирма Intel не без оснований считает, что она вполне способна стать поставщиком самых разнообразных изделий — от компонентов до функционально законченных сетей — в той области, которую она называет микросвязью, имея в виду средства цифровой связи на основе микросхем.

«К 1990г. поставщики просто-напросто не смогут продать микрокомпьютер, не оснащенный встроенными средствами связи», — говорит Рон Уиттьер, вице-президент фирмы Intel по маркетингу. Согласно его оценке, общий объем рынка средств связи в 1989г. составит 1,3 млрд. долл., причем 80% этой цифры придется на средства передачи данных по линиям малых, локальных и глобальных сетей, а остальные — на средства телефонной связи.

Фирма Intel не собирается упускать богатых потенциальных возможностей этого рынка, предлагая средства связи для всего парка установленных персональных компьютеров, который, согласно ее оценке, в настоящее время составляет приблизительно 16 млн. машин. На следующем этапе Intel, используя свой богатый технический опыт, начнет создавать целые системы, в которых персональные компьютеры будут связываться при помощи поставляемых ею же шин, средств телефонной связи и сетевых изделий. И действительно, фирма Intel уже приступила к разработке средств связи, понимая, что ей не хватает опыта именно в этой области.

На базе своих микропроцессоров и микросхем для организации локальных сетей она создала систему, проданную командованию электронных систем армии США (Форт-Уачука, шт.Аризона). Система включает микрокомпьютер 310 фирмы Intel, построенный на базе микропроцессора 80286 и выполняющий функции обслуживающей файловой подсистемы (сервера) приблизительно для 1200 узлов. Для реализации протоколов эталонной модели соединения открытых систем МОС в данной системе применяются микросхемы сети Ethernet, которые изготавливает фирма Intel, и оригинальные программные средства, разработанные компаниями Intel, IBM и Microsoft и обеспечивающие выполнение функций верхнего, связного уровня указанной модели МОС.

Персональные компьютеры и периферийные устройства, входящие в локальную сеть, можно подключить к большому компьютеру фирмы IBM или совместимой с ним ЭВМ при помощи адаптера фирмы Intel, названному Fast Path (быстрый тракт), который обеспечивает до шести соединений с 3-Мбайт/с каналом ввода-вывода, предложенным фирмой IBM. Адаптер Fast Path позволяет отказаться от режима эмуляции терминала 3270, предусматривающего скорость передачи данных 56 кбит/с, а также предоставляет возможность стыковки с главными машинами, в качестве которых применяются мини-компьютеры.

Фирма Intel не только работает над созданием полномасштабных систем связи, но и играет активную роль в секторе локальных сетей. По соглашению об обмене технологией с фирмой Industrial Networking Inc. (Санта-Клара, шт.Калифорния), которая сама является филиалом поставщика локальных сетей компании Ungermann-Bass Inc., фирма Intel получила право выпускать изделия, ориентированные на шину с маркерным доступом и предназначенные для применения в сетях, которые работают по протоколам автоматизации производства MAP. По условиям этого соглашения фирма Intel может продавать схемную плату и набор микросхем для шины с маркерным доступом фирмы Industrial Networking, а последняя получила право сбывать плату с шиной Multibus фирмы Intel, где применяется указанный набор микросхем.

В настоящее время, по словам Уиттьера, в секторе сетей с протоколом MAP находят сбыт преимущественно платы и системы, поскольку потребители проверяют сейчас возможности этих изделий. «В настоящее время пользователи еще не доходят до уровня компонентов, — добавляет он. — Они ждут микросхем следующего поколения, которые появятся в конце 1987г.»

Фирма Intel уже выпускает изделия, предназначенные для организации и поддержки сетей Ethernet и Starlan. «Мы будем также поддерживать кольцевую сеть с маркерным доступом [стандарта IEEE 802.4]», — говорит Уиттьер, отказываясь, правда, предоставить более подробную информацию. Кроме того, фирма Intel предлагает низкоскоростные средства шинной архитектуры последовательного типа Bitbus, служащие для связи компонентов в системе автоматизации производства.

Микросхемы для сети ISDN, представленные фирмой Intel в сентябре 1986г. — это недостающее звено в номенклатуре средств связи, необходимое фирме Intel для завершения общей картины своей стратегии в данной области. Они служат для поддержки глобальных сетей на уровне компонентов.

В итоге фирма Intel предлагает сейчас полную номенклатуру изделий, которые можно считать стандартными в тех случаях, когда для них имеются стандартные протоколы (например, ISDN и 802.3), или оригинальными, когда стандартные протоколы пока не разработаны (скажем, для верхних уровней эталонной модели МОС и для автоматизации производства). Если говорить о рынке стандартизованных изделий, то здесь, например, сеть Open Net (открытая сеть) фирмы Intel должна конкурировать с сетью XNS корпорации Xerox Corp. и сетевой файловой системой NFS компании Sun Microsystems Inc. Что касается сектора оригинальных систем, то там шина Bitbus соперничает с рядом других систем и с сетью на основе пары разнесенных несущих частот (расширение протокола шины с маркерным доступом типа 802.4).

Тем не менее, как подчеркивает Уиттьер, фирма Intel намерена активно действовать на всех фронтах в этом секторе рынка. «В любом месте,, где бы ни устанавливался компьютер, появляется потребность и в системе связи», — говорит он.

Клиффорд Барни

Дочерние статьи:

Сотрудничество фирм Intel и Matra-Harris

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 59, No.20 (753), 1986г - пер. с англ. М.: Мир, 1986, стр.22

Electronics Vol.59 No.32 October 2, 1986 A McGraw-Hill Publication

Bullish on ISDN, Intel launches its chip set, No.32, pp.59—62

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Интегральные схемы





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Intel/D19870123Elc012.shtml