ISDN

ISDN

Integrated Services Digital Network (ISDN) je potpuno digitalna komunikacijska tehnologija implementirana kroz infrastrukturu postojeće telefonske mreže. ISDN koristi standardne telefonske linije tj. bakrene parice (analogne linije) i transformira ih u višestruke digitalne linije sposobne za prijenos zvuka, slika, pokretnih slika i tekstualnih podataka istovremeno. ISDN servis omogućava videokonferencije i druge podatkovno zahtjevne aplikacije u realnom vremenu.

Standardna telefonska usluga zahtijeva odvojene telefonske linije za sve uređaje koji bi se koristili istovremeno. Ne samo da su višestruke telefonske linije skupe, nego je i količina informacija koja se može prenositi ograničena sa analognim servisom ; sadašnja tehnologija dozvoljava 56 kbit/s. Međutim, ISDN omogućava rad više kanala istovremeno preko istog para žica od kojih je svaki sposoban prenijeti 64 kbit/s.

ISDN nudi usluge i mogućnosti koje nisu dostupne u okviru standardne telefonske usluge. ISDN provodi te usluge putem digitalnih paketa kad je upućen poziv. Digitalni paket sadrži informacije : 1) tko zove, 2) tip poziva (podaci/glas/itd.) i 3) broj koji je pozvan, ako se koristi više od jednog broja za jednu ISDN liniju. Pomoću dobivenih informacija, ISDN oprema može odrediti kako će poziv biti primljen, na temelju dodatnih pogodnosti za korisnika. Poziv može biti prihvaćen, odbijen ili preusmjeren. Podatkovni pozivi mogu čak biti usmjereni na Internet Protocol (IP) adresu.

Moguća ISDN konfiguracija može izgledati ovako :

Kako radi ISDN ?

ISDN prenosi glas i podatke preko B kanala od kojih svaki radi na 64 kbit/s. Signalizacijsko-podatkovni D kanal radi na 16 ili 64 kbit/s. Preko njega se prenose signali za uspostavljanje i prekidanje veze, usmjeravanje podataka preko B kanala te informacije o vrstama korisničkih usluga. D kanal se može koristiti i za prijenos korisničkih paketa ili podataka u slučajevima kad širina pojasa D kanala nije potrebna za signalizaciju i kontrolu. Korištenje D kanala na ovakav način omogućava najefikasnije korištenje ISDN-a.

Postoji nekoliko tipova kanala koje definira ISDN :

A - 4 kHz kanal za analogne telefone

B - 64 kbit/s digitalni PCM kanal za govor ili podatke

C - 8 ili 16 kbit/s digitalni kanal

D - 16 ili 64 kbit/s digitalni kanal za signalizaciju

E - 64 kbit/s digitalni kanal za internu ISDN signalizaciju

F - 384,1536 ili 1920 kbit/s digitalni kanal

ISDN ne dozvoljava proizvoljnu kombinaciju kanala nego ih sam standardizira. Tako su do sada definirane tri kombinacije :

Basic rate : 2B+1D
Primary rate : 30B+1D,u Europi (23B+1D,u SAD-u i Japanu)
Hybrid : 1A+1C

Proizvoljne kombinacije kanala nisu dozvoljene.

ISDN sadrži tri različite usluge :

Basic Rate Interface (BRI) sadrži dva osnovna B kanala (svaki brzine 64 kbit/s) i jedan signalizacijsko-podatkovni D kanal (brzine 16 kbit/s). B kanali su potpuno na raspolaganju korisniku. Mogu se npr. koristiti kao dva istovremena govorna kanala ili se može jedan B kanal koristiti za govor, a drugi za prijenos podataka. Na jedan Basic rate priklučak pomoću posebne paralelne sabirnice možemo ugraditi 8 različitih ISDN uređaja. Basic rate priklučak je namijenjen prvenstveno korisnicima s manjim zahtijevima po kapacitetu prijenosa (npr. kućanstva).

Primary Rate Interface (PRI) je implementiran drugačije u Sjevernoj Americi i Japanu nego u Europi. Europski PRI servis omogućuje trideset osnovnih B kanala (brzine 64 kbit/s) i jedan D kanal (brzine 64 kbit/s). Ovaj priključak omogućava 30 istovremenih veza te je zato pogodan za npr. poduzeća koja su do sada za negovorne usluge koristila velike korisničke centrale i brojne dodatne priključke. Američki i japanski PRI servis sastoje se od 23 B kanala i jednog D kanala.

Broadband (B-ISDN) je još u razvoju i trebao bi podržavati brzinu prijenosa od 622 Mbit/s preko mreže optičkih kablova. Planirano je da B-ISDN podržava multimedijske aplikacije (video,audio,itd.).Zato bi B-ISDN mogao povezivati npr. slijedeće uređaje čak i ako su međusobno jako udaljeni.

Izazov u razvoju B-ISDN-a je da se kombiniraju mrežni servisi koji su različiti ne samo po zahtijevima za performansama nego i po osjetljivosti na kašnjenje. Da bi se postigao taj cilj koristi se ATM tehnologija.

Glavna prednost ISDN arhitekture je njezina karakteristika dinamičke alokacije širine pojasa poznata kao širina kanala na zahtjev, inverzno multipleksiranje ili sastavljanje kanala. Dinamička alokacija širine kanala je proces kombiniranja nekoliko ili svih B kanala u jedan širokopojasni kanal. 128 kbit/s je moguće sa BRI servisom i 1.536 Mbit/s sa PRI servisom u Sjevernoj Americi i Japanu. U Europi PRI konfiguracija može doseći 1.92 Mbit/s uz propisan raspored dodatnih B kanala.

Prednosti ISDN-a

ISDN pruža mnoge pogodnosti davateljima i korisnicima usluga. Sve veća popularnost ISDN-a omogućava pad cijena usluga i konkurenciju standardnim analognim servisima. Neke od mnogih prednosti su :

Istovremeni prijenos audia, videa i podataka preko jednog para bakrenih žica reducira infrastrukturu i cijenu održavanja za davatelja usluga i pretplatnike.

ISDN BRI servis može koristiti kompresiju podataka što može podignuti brzinu prijenosa sa 128 kbit/s na između 256 i 632 kbit/s ovisno o korištenom stupnju kompresije.

Prijenos informacija je brži, jednostavniji, ekonomičniji i puno bolje kvalitete.

Korisnici prijenosnog računala imaju korist zbog visokih performansi ISDN veza kod kuće ili na putu.

Dinamička alokacija širine pojasa ISDN-a omogućava, s obzirom na širinu kanala, zahtjevne aplikacije.

Do osam različitih uređaja može raditi istovremeno preko jedne ISDN linije.

LAN protokoli kao IP i IPX su bolje podržani kroz ISDN veze preko WAN-a, a i brže je spajanje (između 1 i 4 sekunde) nego kod analognog servisa (između 10 i 40 sekundi).

ISDN servis je kompatibilan sa ostalim WAN servisima kao X.25, Frame Relay ili servisima veće brzine kao ATM.

Instaliranje ISDN-a

Instalacija ISDN-a sadržava spajanje jednog para žica između centralnog ureda i doma ili tvrtke. Telefonska kompanija spaja svoj kraj para žica na svoju digitalnu opremu i zaključuje servisni kraj standardnim priključkom koji čini U-interface. U-interface podržava prijenos podataka velikom brzinom u oba smjera istovremeno preko jednog para žica.

TE1 : Terminal Equipment type 1. To može biti ISDN telefon, ili računalo, ili ISDN fax uređaj, ili bilo koji uređaj koji je spojen na ISDN telefonsku liniju.

TE2 : Terminal Equipment type 2. To može biti stari analogni telefon, ili fax uređaj starijeg tipa, ili modem, ili bilo koji uređaj koji je spojen na analognu telefonsku liniju. To također može biti i neka komunikacijska oprema koja je podržana od strane TA.

TA : Terminal Adaptor. On omogućava starim TE2 uređajima da “razgovaraju” s ISDN mrežom. On također prilagođava neku drugu vrstu opreme (kao npr. Ethernet) na ISDN.

NT1 : Network Termination type 1. Ovo je kraj linije za lokalnu telefonsku kompaniju i početak korisnikove kućne telefonske mreže.

NT2 : Network Termination type 2. U većini kućanstava ovo ne postoji. Predviđeno za velike kompanije ili tvrtke koje imaju vlastiti telefonski sustav.

LT : Line termination. To je fizički priključak na telefonsku kompaniju.

ET : Exchange Termination. To je logička veza lokalne telefonske kompanije koja povezuje korisnikove uređaje sa telefonskom mrežom.

Standardni telefoni i računalna oprema ne mogu se spojiti direktno na ISDN liniju. Sva oprema mora se spojiti preko uređaja koji se zove Network Terminator 1 (NT1) koji je uključen u U-konektor i omogućava multipleksiranje signala na ISDN liniju. NT1 također treba napajanje za svoj rad iz kojeg se mogu napajati i ostali uređaji koji su na njega spojeni. Na njega se priključuje pasivna sabirnica (S/T krug) na koju se može priključiti do 8 različitih uređaja (telefona, terminala itd). Svaki uređaj dobiva vlastitu adresu.

Ne-ISDN telefoni, fax uređaji ili računala (starija oprema) zahtijevaju posebnu obradu signala prije nego se priključe na NT1. Terminal Adapter (TA) pretvara analogne telefonske signale ili signale iz računala u digitalne impulse koje može koristiti NT1.

Korisnici kojima 8 uređaja nije dovoljno na NT1 mogu priključiti NT2 koji je zapravo digitalna centrala. Od NT2 idu zvjezdasto vodovi do pojedinih uređaja.

Usporedba sa digitalnim servisima

Switched 56 Service (SW56)

SW56 omogućava prijenos brzinom 56 kbit/s i to samo za podatke, preko postojećih javnih telefonskih linija. To je jeftina alternativa iznajmljenim linijama i primarno se koristi za nekontinuiranu izmjenu podataka između WAN-ova. SW56 se također koristi za spajanje ISDN mreža u područjima gdje ISDN još nije dostupan.

X.25 Switched Service

X.25 je široko korišten standard za protokol. Koristi sinkroni prijenos podataka preko javne mreže. Omogućava brzine prijenosa do 56 kbit/s. ISDN podržava X.25 servis preko D kanala. X.25 je efikasan kod gustog prometa u LAN mreži i omogućava usluge sigurnosti podataka i detekcije/korekcije grešaka.

Frame Relay Service

Frame relay operira sa brzinama 56/64 kbit/s do 1.544Mbit/s i može lako podnijeti maksimalni promet u LAN mreži zbog svoje mogućnosti širine kanala na zahtjev. Tipično se primjenjuje u LAN-to-LAN međumrežnom radu. Frame relay je relativno skuplji nego ISDN (oko 12 puta).

Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Broadband (širokopojasni) ISDN je temeljen na ATM tehnologiji koja se je pojavila kao popularna metoda istovremenog prijenosa audia, videa i podataka. ATM ima brzine prijenosa između 1.544 Mbit/s i 622 Mbit/s.

Point-to-Point Dedicated Leased Services

Privatne iznajmljene linije trenutačno čine većinu svjetskih WAN veza. Point-to-point iznajmljene linije čine digitalnu vezu između dviju točaka i omogućavaju sigurnost i kontrolu. Brzine prijenosa variraju između 56 kbit/s i 1.544 Mbit/s (u SAD-u) odnosno između 64 kbit/s i 2.048 Mbit/s (u Europi). Servisi iznajmljenih linija omogućuju fiksnu širinu pojasa na fiksnoj brzini. Iznajmljene linije nisu efikasne u gustom mrežnom prometu.

Primjene ISDN-a

ISDN u poslovanju :

Za poslovne tvrtke pa čak i za kućanstva, videokonferencije su najveći komunikacijski napredak koji ISDN nudi. Sa istovremenim prijenosom glasa i videa ISDN omogućava real time video komunikaciju na običnom PC-u.

“Razdijeljena elektronička ploča s kredom” je još jedan alat dostupan preko ISDN-a. Ideje i ilustracije mogu se distribuirati u realnom vremenu do udaljenih lokacija tako da ljudi u drugim gradovima ili državama mogu sudjelovati u susretima i raspravi.

Telecommuting (rad na daljinu) postaje pravilo više nego iznimka. Sve više i više ljudi obavljaju posao iz svog doma.

ISDN u obrazovanju :

Studenti će također imati koristi zbog pogodnosti telekonferencije u povezivanju sa ostalim studentima širom svijeta. Korištenje video mogućnosti ISDN-a omogućit će studentima da vide okoline drugih zemalja ili da pričaju sa prijateljima s kojima su se dopisivali. Vrijednost videokonferencije u obrazovne svrhe je neizmjerna.

Računala su postala važan alat za učenje za studente. Djeca se upoznavaju sa računalima i mrežom već u ranim godinama, a ISDN omogućava veze velike brzine i pristup do goleme količine podataka.

Budućnost

Već godinama postoji tendencija da svijet postane digitalan. Glavni dokaz digitalnog doba je međumrežni rad računala te omogućavanje pristupa golemoj količini informacija.

ISDN tehnologija je način za spajanje komunikacijske opreme raznih tipova. Kao što su riješeni mnogi problemi kompatibilnosti, ISDN servis će sve više i više postajati servis koji će se birati za poslovanje i za kućanstva. Porast popularnosti bi trebao sniziti cijenu opreme i učiniti uređaje za spajanje lako dostupnima.

Iako su ostali digitalni servisi u konkurenciji, većina ih zahtijeva skupe iznajmljene linije ili posjeduje inherentne nedostatke kao malu brzinu. ISDN tehnologija je standardizirana i omogućuje vezu velike brzine između dvije krajnje točke preko postojeće telefonske mreže širom svijeta.

ISDN tehnologija nastavlja sa razvojem Broadband ISDN-a koji bi trebao postati dostupan u skoroj budućnosti. S tehnologijom temeljenom na ATM-u koja omogućava B-ISDN-u brzine prijenosa do 600 Mbit/s ili više, drugi će biti pod velikim pritiskom da nađu sposobnu i priuštivu alternativu.

Literatura :

Landwehr,John. The Golden Splice : Beginning a Global Digital Network. December 1992.
Gilbert,H. Modems and ISDN. PC Lube & Tune. February 2, 1995.
Gilbert,H. Installing ISDN. PC Lube & Tune. February 2, 1995.
Aber,Robyn & Hkouri-Haddad,Najib. ISDN and Data Networking. November 6, 1995
Pacific Bell. ISDN Fundamentals. 1995.