ISDN

 

Úvod

ISDN umužňuje vše co lze  v současné době dělat na telekomunikačních  sítích ale mnohem rychleji a lépe.

ISDN je veřejně dostupná, plně digitální síť pro moderní vysoce kvalitní telefonii, pro přenosy vysokou rychlostí, pro přenos fixního i pohyblivého obrazu a pro rychlou faxovou komunikaci s mezinárodním přístupem do digitální sítě integrovaných služeb. Všechny tzto služby jsou integrovány do ALL-IN-ONE sítě, která spojuje datové i telefonní sítě.

ISDN je ve dvou formátech ISDN2 a ISDN30

ISDN2 je dvoukanálová přípojka umožňující současně uživateli používat 2 z maximálně 8mi zařízení, které lze připojit na jednu přípojku.

ISDN30 je určena pro ústředny a může propojit současně 30 kanálů.

Spojení je rychlejší než u analogové sítě - trvá max 2s (oproti 10s). Modemy s touto sítí pracují až 5krát rychleji.

 

ISDN

ISDN nebo-li Integrated Services Digital Network (posměšně I Sure Don't kNow) -Integrované služby digitální sítě - je globální systém, který poskytuje množství vysoce rychlostních řešení digitální komunikace, a zároveň je kompatibilní s existující analogovou sítí pro přenos dat, faxu a hlasu. ISDN využívá stávající analogové linky , komunikace však probíhá digitálně po celé trase a propustnost dat je mnohem vyšší.

ISDN je založeno na různých standardech, které definují komunikaci mezi ústřednami a zařízeními k nim připojeným. Tyto standardy umožňují většině typů zařízení komunikovat přes rozdílné typy ústředen po celém světě.

ISDN je typickým představitelem prolínání počítačových a telekomunikačních sítí. ISDN pracuje na podobném principu jako Frame Relay XE "Frame Relay"  nebo X.25. Základním předpokladem je existence je digitální telefonní síť. V ní lze využívat služeb ISDN a přepínat jak rámce tak i pakety. Umožňuje větší kvalitu přenosu, je spolehlivější a rychlejší než modemová spojení. Standardní šířku 3,1kHz telefonního  kanálu lze rozšířit na 7kHz.

 

ISDN - Integrated Services Digital Network je veřejná síť zaváděná soukromými telefonními a telegrafními společnostmi (PTTs) po světě.

 

 

Implementace „síťových ústředen“ je závislé zem od země. V Severní Americe je právě výrobci přejímán standard National ISDN (NI-1). Po jeho přijetí bude instalace ISDN mnohem jednodušší než doposud. Nyní existuje mnoho typů signálních protokolů a proto je nutno konfigurovat Vaše zařízení pro protokol sítě, ke které je připojen.

Ve zbytku světa se používá nejčastěji protokol DSS1 (Digital Signalling System 1) a zem od země se liší pouze nepatrně. Například v Německu ještě existuje starý protokol 1TR6, který je momentálně nahrazován protokolem DSS1. V České republice je zaveden standard DSS1. Nebude proto nutné v budoucnu řešit problémy kompatibility. Základní přípojka (Basic Rate Interface - BRI)

Pro EU platí standard Euro-ISDN. koncepce je definována v částech

·      ETSI Europiean Telecommunication Standard Institute a

·      ISDN-MOU Memorandum of Understanding pojednávající o implementaci služeb ISDN.

V ČR je zaváděn provoz Euro-ISDN XE "Euro-ISDN"  s označením DSSI XE "DSSI" . Podmínkou pro zavedení je digitalizace telefonní sítě, ústředen a přechod na digitální signalizaci č. 7. V r. 1997 byla uvedena v Praze, Brně a Ostravě, později v jiných velkých městech.

ISDN obsahuje celou řadu standardů, z nichž některé se nepoužívají. Jsou to

A         provoz analogové linky 3,1kHz pro připojení ISDN na ústřednu

B         Bearer Chanel - digitální datový, hlasový  a video kanál 64kb/s

C         Digitální kanál o rychlosti 8 nebo 16kb/s

D         Delta Chanel - řídící kanál 16kb/s u BRI a 64kb/s u PŘI

E         Digitální kaníl pro vnitřní správu 64kb/s

H         Digitální kanál o rychlostech 384, 1536, nebo 1920kb/s.

Nyní jsou standardizovány tyto kombinace kanálů

·      BRI            Basic Rate Interface 2B+D, lze připojit 2x4zařízení

·      PRI            Primary Rate Interface 30B+D nebo 23B+D (USA a Japonsko)

·      Hybrid       A+C (pro přechod z analogové na digitální linku ISDN)

 

Nejčastěji používaná ISDN je charakterizována

·      dva nosiče služeb

·      64kb/s

·      3,1 kHz pro audio

·      dva hlavní přístupy k síti

·      základní přístup 64kb/s

·      primární přístup 2048kb/s

·      základní služby

·      přenosové služby k zajištění  formy přenosové cesty mezi ústřednami

·      obvodové spínané služby. Informace jsou přenášeny pomocí oktetů - 8mi bitových jednotek

·      paketové služby zprostředkující přístup do paketových sítí

·      telematické služby

·      doplňkové služby

Integrace služeb

ISDN  digitalizuje všechny přenášené služby XE "služby" .  Zahrnuje

·         telefon

·         Telex

·         Telefax

·         Videotex

·         Přenos dat

·         Faksimile

·         Video

·         Signalizační systém

 

ISDN je spínaná digitální síť, která přenáší společně jak zdigitalizovaný zvuk, přenos dat, video a mnoho dalších různých digitálních přenosů. ISDN přenáší pomocí přepínačů (switch) po stejné lince simultánně jak zdigitalizovaný hlas (zvuk) tak i data. U ISDN si účastník může volit koncové zařízení. U analogových telefonních přístrojů je volající anonymní, pokud se sám nepředstaví, u ISDN lze zobrazovat číslo volajícího na displeji (i před "zvednutím" telefonu. Dále lze hovor "zaparkovat na dobu až 2 minut, tj. po tuto dobu hovořit s jiným účastníkem.  Lze samozřejmě provádět konference.

Charakter ISDN

Po objednání základní přípojky BRI, získáte službu také zvanou 2B+D. Ta poskytuje dva B-kanály, které mohou každý přenášet uživatelská data rychlostí 64 Kbit/s a jeden D-kanál o rychlosti 16 Kbit/s pro přenos informací ISDN sítě.

D-kanál je používán pro řízení a správu komunikace mezi zařízením a ústřednou. Především přenáší signálové zprávy ústředny, nastavení a provedení volání. Ve většině případů se neobjeví žádná nekompatibilita, kromě nekompatibility D-kanálového signálního protokolu.

Signalizace mimo rozsah - Všechny evropské ústředny používají signalizaci mimo rozsah. Znamená to, že pak celá šířka B-kanálu - 64 Kbit/s - může být použita pro přenos dat. Při spojení B-kanálů to je pak 128 Kbit/s. Některé ústředny - americké - tuto signalizaci nepodporují, takže je část B-kanálů zabrána pro komunikaci mezi zařízením a ústřednou. To pak znamená rychlost 56/112 Kbit/s.

Základní charakteristika ISDN:

·         rychlost 64kb/s a 3,1kHz pro audio

·         Celá cesta mezi účastníky je digitalizovaná

·         Lze připojit analogové stanice na Hlav. A pobočkové ústředny

·         Účastnické přípojky pracují s přístupem 2B+D nebo 30B+D

·         Dvoudrátové účastnické vedení

·         účastníci jsou připojeni přes ústředny

·         každá účastnická přípojka má své jedno číslo bez ohledu na počet zařízení (ovšem s provolbou)

·         Postupný přechod na BISDN - Broad ISDN - širokopásmová ISDN

·         lze připojit sítě

·         spolupráce s veřejnou datovou sítí

·         jednotný zásuvkový systém RJ

·         otevřený systém

 

 

 analog.

Tel .přístroj

                                                                                                                                                ISDN

 digit.tel                                 NT                                       MU                            

 video

 data                                                                                ISDN

 textové zař.

                                                                                                                   D

                                                              30B+D                                                A

  

 

analog.

Tel .přístroj                                                    PbÚ                 

                                                      2B+D                                       Analog        

 digit.tel                                 NT                                                    telefonní síť

 video                                                            ISDN

 data

 textové zař.

                                                    GW

 

                                LAN

 

 NT síťové zakončení - číslo stanice

 GW napojení  na LAN

 

Popis

V podstatě je ISDN má stejné služby jako každá telefonní linka. Každá koncová stanice- zařízení účastníka -  XE "stanice:koncová"  (node XE "node" ) sítě ISDN má své telefonní číslo, které může být voláno z jakékoliv stanice sítě. Rozdíl je ve způsobu přenosu. Telefonní systém přenáší v podstatě analogová data, (částečně i digitální), kdežto ISDN pouze digitální a tím je zaručen bezchybový provoz. Proto také ISDN je daleko kvalitnější než telefonní síť. Navázání spojení je u ISDN mnohokrát rychlejší než u analog. Sítě.

Adresování

Každá přípojka má přiřazené jednoznačné, maximálně 15ti místné číslo.Toto číslo se skládá z

·      čísla země,

·      národního směrového čísla,

·      účastnického čísla

·      a v případě připojení ústředny ještě z provolby.

Na jednu přípojku  lze připojit i více zařízení bez ústředny a každému zařízení pak je nutné přiřadit jinou identifikaci (fax, počítač,telefon). Identifikace koncového zařízení je adresa ISDN.

Adresa XE "adresa"  se skládá maximálně z 55 cifer.

·      prvních max 15 cifer tvoří

·      číslo země

·      národní směrové číslo,

·      úřastnické číslo a

·      dalších max 40 cifer tvoří podadresa.

Skládání dat pro přenos

Na sběrnici S_BA XE "S_BA"  mohou být přenášena data od dvou zařízení přes jednu přípojku, tj. lze současně přenášet data z počítače i telefonovat. Připojení je bezkolisní, ale zařízení nesmí být vzdálena více než 35m. Jsou-li data přenášena od dvou zařízením, jsou časově multiplexována.

Těmto zařízením ústředna přiděluje čísla při inicializaci. Pakety jsou označeny těmito čísly a zařízení si je pak patřičně rozdělují.

Hardware

Napájení zařízení je  buď z elektrické sítě, nebo přímo přes  sběrnici. Střed vysílacího vedení NT je na -40V, střed přijímacího na 0V.

Při pořizování ISDN přípojky je nutné si uvědomit, že ISDN pro provoz potřebuje napájení. BRI přípojka je v případě výpadku elektřiny napájena ze strany Telecomu pouze pro jeden telefon. Pokud je tedy na sběrnici provozováno více zařízení (telefonů, modemů atd.) a je zapotřebí zachovat jejich funkčnost v každém případě, vyplatí se zálohovat napájení NT a zmíněných zařízení.

 

Vedení jsou symetrická a tedy pulsy mají hodnoty proti sobě asi 0,75V. Pro připojení koncových zařízení se používá dvoudrátové rozhraní U XE "rozhraní U"  XE "rozhraní:U"  nebo čtyřdrátové S XE "rozhraní:S" . Rozlišujeme

·      S_BA  - čtyřdrátové pro základní přístup v lokalitě uživatele (0-tý řád), standardizováno;

·      U_k0 XE "U_k0"  - dvoudrátové užívané mez ústřednou a NT.  Používá vícestavovou modulaci.

·      U_p0 XE "U_p0"  - pro základní přístup jako alternativa ke čtyřdrátovým rozvodům. Dosah je 1km.

·      U_pn XE "U_pn"  - národní varianta s měkčí klasifikací a menším dosahem než U_p0.

Pro telefonii s kmitočty 300 až 3400Hz je vzorkovací kmitočet 8kHz (shanonova věta). Digitalizovaný kanál se vzorkuje na 8 bitů a tedy přenosová rychlost je 64kb/s.

Nosné služby

Nosné služby, které poskytují přenos mezi síťovými rozhraními uživatelů

·      Audiokanál 3,1kHz (obdoba dnešního telefonu) a

·      Datový kanál 64kb/s pro přenosy dat po B kanálu.

Přípojky

Jsou dvě možnosti přístupu ke kanálům:

·         Basic Rate Access (BRA XE "BRA" ) nebo také Basic Rate Interface BRI XE "BRI"  resp. EuroISDN2 sdružující dvě linky (Bearer Chanels - nazývaných B-channels XE "B-channels"  - B=kanály) pracující na 128kb/s, tedy každá linka má plnou rychlost 64kb/s a kanál D (delta). XE "D (delta)."  Označuje se také 2B+D. XE "2B+D."  Kanál D pracuje s rychlodstí 16kb/s a je využíván především pro přenos signalizačních telefonních informací nebo pro data v pomalých paketech , např  X.25.

·         (rozhraní S_o XE "S_o"  podrobněji u S_BA ( =S₀). Funkce

·         hodinový signál 8kHz pro časování slov,

·         řízení přístupu na kanál D,

·         synchronizace rámců,

·         aktivace a deaktivace zařízení

·         rozhraní S_BA XE "S_BA"  je čtyřdrátové s totální přenosovou rychllostí 192kb/s. Funkce jsou zaváděny systémem sběrnice, která zajišťuje

·         přenos kanály B a D

·         bitové časování 192kHz

·         hodinový signál 8kHz pro časování slov

·         řízení přístupu na kanál D

·         synchronizace rámců (kanály jsou multiplexovány)

·         aktivace a deaktivace zařízení

·         napájení koncového zařízení

·         kombinace signálů do rámců trvajících 250us a majících 48bitů.

Elektrické vlastnosti

·         Velikost impulsů je 1,2V

·         zakončovací odpor 100ohmů

·         pro propojení bod-bod mezní délka podle typu kabelu až 1400m a 10m přípojná šňůra

·         pasivní sběrnice - až 8 zařízení, délka busu 200m  a10m šňůra

·         prodloužená pasivní sběrnice -  4 zařízení až 1000m a vzájemná vzdálenost koncových zařízení 50m

·         Primary Rate Access PRA  nebo Interface PRI XE "PRI"  resp. EuroISDN30 pracující na 1920kb/s. Využívá 23  (obvod T1) nebo 30 (obvod E1)kanálů B a jeden kanál D.  D kanál má rychlost 64kb/s. Rozhraní S_2M neboli S_PA.

·         totální přenosová rychlost 2048kb/s

·         nominální perioda impulsních míst signálu 488ns

·         přenos 30ti nezávislými kanály B a kanálem D

·         bitové časování 2048kHz

·         hodinový signál 8kHz pro čadsování slov

·         synchronizace

Rozhraní m"že být

·      symetrické (120 ohmů) - preferováno

·      nesymetrické (75 ohmů) - koax

Kanály

Kanál B

Tento kanál XE "kanál:B"  umožňuje

·      telefonii s kmitočtem 3,1 kHz a dovolující přenos dat faxy a modemy s frekvencí 7kHz,

·      videotelefonii, faxování G4 XE "G4" , elektronidkou poštu, telex a interaktivní videotex s rychlostí 64kb/s,

·      přenos dat s komutací, paketováním

·      synchronní přenos v rozsahu 2,4 až 56kb/s a přenos 7,8,9,10,11 bitů synchronní formou.

Pro zrychlený přenos mohou být kanály sdružovány.

Kanál D

Řídící neboli signalizační kanál D XE "kanál:D"  zpostředkovává

·      řízení propojení

·      zabezpečování spolupráce komunikačních zařízení

·      transport volaného čísla

·      podpora specifických způsobů volání

·      identifikace způsobu volání

·      přenos dat podle X.25 XE "X.25"

Signalizace a paketování jsou přenášena blokovým způsobem, přičemž signalizace má přednost. XE "S_2M."

Základní služby

tvoří

·      přenosové služby XE "služby:přenosové"  sloužící ke stanovení formy přenosové cesty mezi ústřednami (tj. požadavky pro 1. Až 3. Vrstvu protokolu E-ISDN XE "E-ISDN" ), A

·      telematické služby XE "služby:telematické" , které definují požadavky na 1. Až 7. Vrstvu protokolu E-ISDN.

Přenosové služby

K přenosovým službám patří

·      obvodově spínané služby. Zde jsou informace přenášeny pomocí oktetů XE "oktet"  (osmibitových jednotek) a každému oktetu je přiřazen 8kHz kanál s rychlostí 64kb/s a to

·      neomezeně se strukturou 8kHz pro přenos zvuku, textu, dat a obrazu,

·      se strukturou 8kHz pro 3,1kHz přenos audio (řeč a data modemem),

·      se strukturou 8kHz pro přenos řeči (telefon) - nevhodné pro přenos dat modemem.

·      paketově spínané služby zprostředkovávají přístup do paketové sítě PSPND (protokol X.25) s proměnnou délkou paketu při virtuálním spojení  v kanálu B a virtuálním spojení v kanálu D.

Telematické služby

·      telefon 3,1kHz (audio signál 3,1kHz při použití obvodově spínané služby (64kb/s a struktura 8kHz))

·      telefon 7kHz kódovaný po jednom kanálu B šířky 50Hz až 7kHz při použití obvodově spínané služby 64kb/s neomezeně se 8kHz

·      telefax G4 XE "G4"  pro přenos textové, obrazové dokumentace s rozlišením 400x400 dpi s detekcí a opravou chyb. Faximilní zařízení G4 - digitální - jsou určena výhradně pro Euro ISDN. Faximilní zařízení G3 XE "G3"  (analogová)mohou být připojena k Euro-ISDN přes adaptér TA.,

·      teletext (s neomezenou strukturou 8kHz),

·      smíšený mód  (kombinace služeb teletextu a G4)  s neomezenou strukturou,

·      telex (interaktivní textová komunikace) při použití obvodově přepínané služby s neomezenou strukturou 8kHz,

·      videotelefon tj. přenos zvuku a obrazu on line 64kb/s s neomezenou strukturou 8kHz. Jedním kanálem je ralizován zvuk, druhým obraz,

·      videotext (přenos textu, obrazu a zvuku z centrální databáze na koncové zařízení (neomezeně).

Doplňkové služby

Provozní náklady v ISDN jsou stejné jako v klasické spínané telefonní síti. Telefonní přístroje pro ISDN jsou drahé, ale mohou poskytovat další funkce XE "služby:doplňkové" . Tytu funkce dělíme do 7mi kategorií:

·      identifikace čísel (přenos čísla zákazníka např CLIP, CLIR)

·      nabídka relace (modifikování spojení a směrování relací - např. TP)

·      ukončení relace (formování přicházejících relací volanou stranou)

·      vícenásobné spojení

·      zájmové společenství (virtuální soukromé sítě)

·      přenos přídavné informace (signalizace)

·      poplatky (informace o poplatcích a jejich přesměrování, placení kreditními kartami a pod.)

Výčet jednotlivých služeb v těchto kategoriích je velmi rozsáhlý. Proto alespoň nejdůležitější:

·      přesměrování hovorů, CFU XE "CFU"  - Call Forwarding Uncondicional, CFB - Call Forwarding BUSY, CFNR - Call Forwarding No Replay - ve veřejné síti (nelze u S_2M) - Volání z veřejné sítě lze přesměrovat prostřednictvím základní přípojky ISDN na externí cíl (např. do auta, hotelu, domů). Je také možné provést přesměrování volání přicházejícího na obsazené zařízení nebo na neodpovídající zařízení

·      odklonění volání CD - lze předem aktivovat odklonění interního účastníka na externí síť B kanály nejsou potřebné a proto jsou uvolněné

·      zpětné volání ve veřejné síti CCBS - Completion of Call to Busy Subscriber - při volání ven je možné pro obsazenou stanici zadat zpětné volání ve veřejné síti, ke kterému dojde po uvolnění obsazené stanice

·      transfér, tj přenositelnbost koncového přístroje (TP XE "TP" - Terminal Portability), který dovoluje uživateli přemístit přístroj v rámci jedné přípojky během hovoru,

·      konference,

·      předání identifikace přípojky volajícího COLP - Connected Line Identification Presentation - číslo volaného je zobrazeno na displeji volajícího XE "COLP" ,

·      zamezení identifikace připojené přípojky COLR - Connected Line Identifikation Restriction - číslo volaného se nezobrazuje na displeji volajícího, XE "COLR"  

·      předání čísla volajícího (CLIP - Calling Line Identifikation Presentation XE "CLIP" ) pro identifikaci volajícího - zobrazí se na displeji nebo

·      jeho potlačení (CLIR - Calling Line Identification Restriction XE "(CLIR" ) číslo volaného se nezobrazuje na displeji. Tato služba může být aktivována volajícím pro celý systém nebo jen před daným hovorem,

·      vícenásobné uživatelské číslo (Multiply Subscriber Number)- MSN XE "MSN" , které umožňuje přiřadit samostatná telefonní čísla až 8 zařízením (pouze pro BRI),

·      provolba DDI XE "DDI"  (Direct Dialing In) - umožňuje přímou volby z veřejné sítě až ke stanici připojené na pobočkovou ústřednu a

·      blokování hovorů umožňuje přerušit hovor kvůli jinému hovoru a úpak se k němu vrátit

·      zobrazení dalšího příchozího hovoru během jiného hovoru CW XE "CW"

·      zamezení volání ven mimo  ústřednu CUG XE "CUG"

·      informace o nákladech AOC XE "AOC"  - Advice of Charges - se zobrazují na displeji. Informace je přenášena buď během spojení nebo po spojení do pobočkové ústředny. Přístroj pak může zobrazit počet jednotek nebo cenu v příslušné měně.

·      identifikace podezřelých hovorů

·      subadresa SUB XE "SUB" , Po sestavení spojení lze koncovému zařízení vyslat dodatečné informace vytáčené jako dovolba. Lze tak  například spustit aplikaci na vzdáleném počítači. Není však možné zpětné potvrzování těchto informací

·      Mnohonásobná účastnická čísla MSN - Účastníkům na sběrnici S₀ mohou být přiřazena individuální čísla z číselného schématu pobočkové ústředny. Pomocí těchto čísel lze ustanovit přímé spojení např až na kartu počítače.

·      signalizace mezi účastníky UUS - User to User Signalling - umožňuje obousměrný přenos omezeného objemu informací z jednoho  koncového zařízení na druhé prostřednictvím řídícího kanálu

·      automatické nastavení šířky kanálu - pro fax kat.3 a hlas - 3,1kHz,

    pro fax kat.4 a data - 64kb/s

·         Zachyceni zlomyslného volání  MCID - Malicious Call Identification - umožňuje identifikovat  původce volání z veřejné sítě.

 

Jaký je rozdíl mezi MSN a SUB

MSN či SUB se používá tam, kde je zapotřebí rozlišit více typů volání (telephony 3,1 kHz, fax atd.) nebo více lokalit volání (např. rozlišení hovorů pro určitého volaného). Hlavní rozdíl pak je z hlediska internetworkingu, nebo zjednodušeně řečeno, kompatibility sítě ISDN a PSTN.

 

Laicky lze vyjádřit rozdílnost při použití MSN nebo SUB tím, že na straně volajícího lze SUB používat pouze při volání ISDN - ISDN. Při volání z normálního analogového nebo digitálního telefonu ji nelze zadat a je nutné použít MSN číslo, které je přenášeno i mezi PSTN a ISDN.

Podíváme-li se trošku techničtěji, pak SUB je doplňková služba (supplementary ISDN service) a ne nosná služba (bearer service with interworking, např. Telephony 3.1 kHz) a nelze ji tudíž používat pro non-ISDN spojení. Subadresa NENÍ součástí telefonního čísla. Subadresa má smysl při připojení PC, kde tato adresa může znamenat spuštění programu, nebo jinak modifikována. Maximální délka SUB je stanovena podle NSAP kódování na 20 oktetů (bytů), kde první oktet udává délku SUB.

 

V případech se vztahem k PSTN síti se tedy používá MSN. Na druhou stranu v ISDN síti je SUB mnohdy nenahraditelná a nelze ji nahradit ani pomocí MSN či DDI.

 

Vnitřní služby komunikačního systému přípojky

·         shoz/pracoviště spojovatelky

·         upozornění na dlouhé volání

·         přesměrování příchozích volání

·         nastavení jazyka textu na displeji

·         konferenční hovory

·         obsazení linky

·         hudba při čekání

·         noční/denní provoz

·         parkování hovorů

·         konzultace

·         zpštné volání při obsazení  volaného účastníka

·         vrácení volání

·         skupina s hledáním (lineární/cyklické nabízení příchozího volání členům skupiny)

·         zamknutí telefonu

·         centrální telefonní setnam

·         předání hovoru

·         zpětný dotaz

·          

·         seznam nepřijatých příchozích volání (pokud je předáno tel. číslo volajícího)

·         nerušit -  jeví se jako obsazeno

·         tiché vyzvánění XE „UUS“  - jen na displeji

·         převzetí hovoru pro jiného účastníka skupiny

·         napojení na probíhající hovor

·         nastavení třídy oprávnění pro jednotlivé účastníky

·         neomezený přístup do veřejné sítě

·         omezený přístup

·         jen vnitřní hovory

·         hlasité hlášení - do reproduktoru

·         evidence hovorného

·         skupinové vyzvánění

·         zkrácená volba

·         střídání mezi dvěma probíhajícími hovory

·         posílání textových zpráv

·         textové zprávy v nepřítomnosti - nadefinovaná sdělení typu "Vrátím se ..."

·         projektová číslo - přepínání hovorného i během hovoru na různé účty (zakázky)

·         potlačení identifikace volajícího

·         odlišná vyzvánění

·         přiřazení vyzvánění - současné vyzvánění na více telefonech

·         ovládání spínačů (relé, senzory)

·         elektronický vrátný

·         opakování volby posledních volaných čísel (třech)

ISO model

7	aplikační	zabezpečení funkcí přístupných přímo účastníkům
6	prezentační	převod informace do tvaru vhodného pro přenos
5	relační	rámcová koordinace komunikace
4	transportní	správa transformačních služeb, stanic a protokolů
3	síťová	navázání a udržování spojení, definuje formát  zpráv. Vysílá zprávy na základě události (zvednutí sluchátka, ...)
2	linková	přeměna přenosového media s fyzickou vrstvou na spoj. Provádí zabezpečení přenosu, opravy chyb a potvrzuje příjem.
1	fyzická	přenos binárních informací informačním kanálem, zabezpečuje fyzické spojení, velikosti impulsů, synchronizaci, aktivaci telefonu a ošetřuje připojení více zařízení.

Funkce

Pro zrychlení přenosu jsou data komprimovaná.. Tato komprese dat je standardizovaná Lempel Ziv standardem. Komprese zrychluje efektivní rychlost 3 - 4   krát vyjmečně 8krát. V porovnání s V.34 XE "V.34"  je asi 6krát rychlejší. Dále lze urychlit přenos pomocí Packet Fragmentation XE "Packet Fragmentation"  , což je  dělení delších rámců pro současný přenos po obou B-kanálech XE "B-kanál"   a opětovné složení na straně příjemce.

Efektivní rychlost přenosu závisí na velikostech paketu.

 

 

 

 

Bezpečnost dat

má 4 úrovně

·         klasické heslo NetWare

·         na přijímací stanici se zobrazuje číslo vysílací stanice (Calling Line Identifikation Presentation - CLIP). Přijímací stanice může akceptovat nebo odmítnout přenos.

·         Každá stanice může obsahovat podadresu, popř. kód , který musí být vytočen společně s číslem stanice.

·         Dodatečné heslo

 

Podporované protokoly:

·         IPX/SPX XE "IPX/SPX"

·         TCP/IP XE "TCP/IP"

 

Připojení

je fyzicky provedeno pomocí zásuvky RJ-45 XE "RJ-45"  (osmipolová) na síť ISDN. Hlavní ústředna nesmí být bez opakovačů vzdálena více než 5,5 km.. Většina zařízení má dvoudrátové rozhraní U XE "rozhraní U"  nebo čtyřdrátové rozhraní S/T. XE "rozhraní S/T."  

 

kontakt	ozn.dvojic	rozhraní S	rozhraní U	LAN802.3
1	3a			V+
2	3b			V-
3	2a	P+		P+
4	1a	V+	a
5	1b	V-	b
6	2b	P-		P-
7	4a	N-
8	4b	N+

kde P - přijímač, V- vysílač N- napájení

 

Každý pár musí být ukončen odporem 100ohmů. Impulsy mají max. velikost 1,2V.

Zařízení se připojí přes standardní konvertor NT-1, který může být již v zařízení implementován.

Karta ISDN

 

Počítač se připojuje

·      zvláštní kartou ISDN do počítače, která může být

·      pasivni, levnou kartou, která nelze použit v serverech, pro fax a při větším počtu karet;data se přenášejí po bytech nebo malých blocích; nebo

·      aktivní, tj s procesorem a pamětí. Tato karta je vhodná i pro fax a server. Karta obsahuje výkonný procesor, velkou paměť a pracuje na úrovni  vyšších vrstev; nebo

·      přes rychlý RS232 zvládající rychlosti 57600 nebo 115200Bd (pro dva kanály) s klasickými komunikačními balíky protokolů SLIP nebo PPP.

Tyto porty ale zvládají menší tok dat než ISDN. Proto je převážná většina uživatelů postavena před problém rychlé komunikace mezi počítačem a modemem. Je to obdoba  průchodnosti dat přes sériový port při použití rychlých modemů V.34bis, nebo X2, případně K56. S příchodem ISDN je tento problém ještě zřejmější. Rozdíl v rychlosti sériového portu s UART 16550 (115,2kb/s) a rychlosti na ISDN (maximálně 128 kbit/s) i když je  malý ale není zanedbatelný.

Do úvahy je nutno vzít dva faktory:

·      1.Ne vždy přenášíte komprimovaná data, tzn. při posílání textových dat s kompresním poměrem pro V.42bis 1:4 je zcela jasně vidět, že na sériovém portu potřebujete rychlost okolo 0,5 Mbit/s. Proto se dnes nabízejí sériové karty s chipsetem 16650 a 16652 a větším bufferem.

·      2.ISDN s  rychlostí 128 kbit/s je synchronní !! - bez startbitu a stopbitu. Naopak 115.2 kbit/s je asynchronní, tzn. že na každých 8 přenesených bitů ještě přenášíte další 2 bity. Efektivně pak přes sériový port s rychlostí 115.2 kbit/s přenášíte 115,200 * 10/8 = 92,160 bit/s. To znamená, že se zaplní daty méně než polovinu druhého B-kanálu (KTERÝ ALE JE PLACEN CELÝ).

    Proto stojí za úvahu jestli se nevyplatí investovat do nové sériové karty 460,8 kb/s, která stojí do 1000 Kč(r. 1998).

 

·      a dále pomocí síťových adapterů přes router nebo most. Tato zařízení jsou výhodná při připojení více počítačů v síti.

Obvykle jsou již routery a bridge vybaveny volitelným modulem rozhraní BRI nebo PŘI

Kartry ISDN mají rozhraní CAPI XE "CAPI"  pracující ve vrstvách vyšších než 3. CAPI nezáleží na kartě ISDN a ani na OS.

Každá aplikace se nejdříve zaregistruje a capi inicializuje frontu zpráv. Každá zpráva se potvrzuje request - confirmation, nebo pro asynchronní události ve spojení indication (přihlášení) - response,

Při skončení aplikace je nutné se odregistrovat z CAPI

Koncová starší zařízení se mohou připojit  K ISDN přes terminálový adaptér TA.

Na NT -  network terminál lze připojit přes

·      point to multipoint

·      ISDN zařízení

·      přes TA převodník analogový telefón, fax

·      přes ISDN kartu PC

·      přes TA převodník PC

·      přímo PC

·      point-to-point pobočkovou ústřednu, přes ní

·      ISDN zařízení

·      analogová zařízení

 

Uspořádání účastnické stanice

Účastnická stanice se připojuje prostřednictvím síťového zakončení. To umožňuje připojit jedno nebo více koncových zařízení pro různé druhy služeb. Síťové zakončení plní funkci vrstvy 1 OSI.

Základní připojení je označováno jako S₀   a je znázorněno na následujícím obrázku pro linku typu U.

 

                                      S₀

     U                                                                                                     R

  

 

 

                  NT

  

 

 

 

                                                                                                              R

                                                                                                                                                                                           _{max 10 m}

                                                              _{TE  1                                    TE  7                  TE 8}

 

                                                                _{X                                          Y}         

 

 

Vysílací linka je přivedena do NT (Network Terminátor), odkud je pokračováno dvěma twist páry vodičů (nejlepší vlastnosti) nebo jako kabel se 4 vodiči (nutné správně volit vodiče kvůli vzájemné kapacitě). Vedení musí být ukončena terminátory R =100 Ohmů. Twisty přenáší 50Mb/s, což je hodnota dostatečná jak pro základní tak i pro primární přípojku.

Point to point

umožňuje připojit pouze jedno zařízení, tedy jednu zásuvku. Zařízením může být i  pobočková ústředna. Dosah je omezen útlumem 6dB a odporem vedení (přenos napájecího výkonu). Vzdálenost X= až 1800m. Délka připojovací šňůry od zásuvky je 10 m.

Point to multipoint (pasivní sběrnice)

Maximálně 12 zásuvek RJ45, ale jen 8 zařízení TE. Pro přípojku lze přiřadit až 10 MSN - telefonních čísel, nebo jedno číslo a priority TE.

Popis připojení vyplývá s DSSI řídícího kanálu D.

Délka 100 až 180 m od NT k poslední TE. Předpoklad rovnoměrně rozdělených zásuvek. Aktivní mohou být současně jen 2 stanice (základní připojení, tj. 2 B kanály).

Point to point (rozšířená sběrnice)

Koncová zařízení jsou shluknuta do jednoho místa. Vzdálenost mezi zásuvkami max  35m, pak max. vzdálená zásuvka od NT musí být do 600 m. Jinak stejné jako point to point pasivní.

Připojení privátních sítí

Privátní sítě se připojují přímo na ústřednu ISDN. Z hlediska sítě je lze považovat za pobočkovou ústřednu. Pokud tyto privátní sítě nejsou koncipovány jako ISDN, musí být připojeny přes terminálový adaptor TA. Uvnitř sítě je bezpoplatková komunikace. Ústředna umožňuje současné připojení analogových přístrojů (telefonu, faxu,záznamníku a modemu).

Adaptér pro přímé napojení má dva analogové výstupy a na každý lze připojit dva přístroje. Komunikovat ale jde pouze s jedním.

Pro současný provoz více přístrojů je zapotřebí napojení přes ústřednu.

Pro plné využití sítě ISDN je zapotřebí mít alespoň jeden telefon ISDN.

Pro připojení k PC je zapotřebí karta ISDN.

Připojení domácnosti

Pro plné využití ISDN je třeba si pořídit telefon ISDN XE "ISDN" . Připojením pouhého telefonu zůstává jeden komunikační kanál nevyužit. Lze tedy doplnit počítač kartou ISDN.

při připojení analog. telefonu je zapotřebí adaptér a/b (obousměrný převodník digitálního signálu z přípojky ISDN na signál analogový). S jeho použitím lze připojit všechny současné  analogové telefony. Analog. telefon a záznamník mohou pracovat na jednom telef. čísle. Pro fax se využije druhé číslo. Pak pro počítač je nutné použít třetí číslo. Pokud je zapotřebí komunikovat mezi těmito přístroji je lépe si pořídit pobočkovou ústřednu, neboť komunikace mezi vnitřními účastníky poboč. ústředny je zdarma.

A/B adaptér má 2 analogové výstupy a na každý z nich lze připojit až 2 přístroje. Ty ale nelze použít současně.

Literatura“ ST 7 a 8/96

Obousměrný přenos po účastnickém vedení

lze realizovat

·         časovým multiplexem - semiduplexní provoz- po rámcích

·         současným vysíláním  s kompenzací odrazu a kódováním. Velká část vysílaného signálu se odráží již ve vyysílači a je zpětně přijímána. Proto je v zaříení instalována kompenzace odrazu.

Náklady

Zřízení přípojky přijde asi na 3násobek analog. telefonu (1995) a provozní náklady jsou stejné.

Zřízení           20000Kč  , primární 200 000Kč

poplatek        2 000Kč                     20 000Kč měsíčně (1997)

Uživatelská zařízení pro ISDN

Koncová zařízení

Karty ISDN

Karty ISDN se také nazývají ISDN komunikační adaptéry. V zásadě jsou to vlastně ISDN modemy v provedení jako interní karta do PC. Slouží ke stejnému účelu jako klasické analogové modemy, tj. k přenosu obecných dat. Proto se také používá označení modem, třebaže s původním významem tohoto slova (modulátor/demodulátor) nemají vůbec nic společného a komunikace probíhá digitálně na zcela odlišném principu než u klasických analogových modemů. Nejčastěji se používá komunikační protokol X.75, pro některé méně běžné aplikace pak i V.110 a V.120.

Řada výrobců vybavuje ISDN karty také vysokorychlostním WAN portem, takže karta může sloužit jako univerzální komunikační adaptér pro stanice i servery, schopný komunikovat přes ISDN i pevné linky pomocí řady protokolů - PPP, X.25, frame relay, HDLC apod. Na druhé straně ISDN karty používané pro multimediální aplikace typu videokonference mohou být kombinovány se zvukovými kartami či kartami pro zpracování a kompresi videa.

U ISDN karet připojených přímo na sběrnici odpadá problém s rychlostí přenosu dat mezi PC (aplikací) a kartou, avšak na rozdíl od externích zařízení je nutno nainstalovat pro kartu příslušnou sadu ovladačů. Katry ISDN [2] se připojují přímo do ISA nebo PCI slotu, nebo přes paralelní konektor.

Jako jednotné softwarové rozhraní, pomocí kterého aplikace komunikují s kartou, se používá tzv. CAPI (Common ISDN API), které existuje ve verzích CAPI 1.1 a CAPI 2.0 (podporuje všechny standardy založené na Q.931). Některé ISDN karty podporují pouze starší verzi CAPI. V prostředí Windows 95 je možno ISDN kartu použít místo modemu pro "Telefonické připojení sítě". K tomu je nutné nainstalovat tzv. MS ISDN Accelerator Pack, který, pokud není součástí driverů dodávaných ke kartě, lze získat na web serveru Microsoftu.

Někteří, zejména němečtí, výrobci dodávají ISDN karty vybavené poměrně bohatým aplikačním software pro přenosy dat a souborů, videokonference, počítačovou telefonii, sdílení aplikací a podobně.

 

Karty dělíme na

·      pasivní - tj. bez procesoru a paměti a lze je připojen jen na základné (basic) přípojky ISDN. Obvykle podporují dva B kanály 64kB, jeden D kanál a X kanál pro připojení telefonu ISDN. Dále tyto karty  podporují DSSI XE "DSSI" ; (Euro-IDN), a aplikační rozhraní CAPI XE "CAPI"  (Common ISDN API).(zpracovává jen vrstvy 1 a 2)

·      semiaktivní na desce je DMA a paměť. Není na ní procesor. (zpracovává jen vrstvy 1 a 2)

·      aktivní jsou určeny pro jednu nebo více základních přípojek, pro primární přípojky. Mají vlastní procesor (obvykle RISC) a vlastní paměť, Cahe (řádově MB) takže nezatěžují hostitelský počítač.

·      Karty  pro základní přípojky  umožňují průběžnou kompresi podle V42bis  550kb/s a klíčování dat. Mohou se na ně přímo připojit modemy a faxy. Karty dále podporují  základní připojení dvou B kanálu a jednoho D kanálu DSSI XE "DSSI" , a dále protokolu CAPI. XE "CAPI."

·      GSM XE "GSM"  karty. Mimo to mohou karty podporovat datové přenosy přes GSM sítě.

·      Karty pro primární sítě pracují navíc s 30B kanály samostatně ne bo sdružené v jeden kanál (30x64kB=1,92MB).

Karta ISDN

Modemy

Slouží ke stejnému účelu jako klasické analogové modemy, tj. k přenosu obecných dat. Proto jim také zůstalo označení modem, třebaže s původním významem tohoto slova (modulátor/demodulátor) nemají vůbec nic společného. Ovládají se pomocí standardních AT příkazů, takže většina komunikačních programů s nimi bez problémů umí pracovat.

Termín ISDN modem se vžil spíše pro externí zařízení, která se připojují k sériovému portu PC. V této souvislosti často nastává problém s nedostatečnou přenosovou rychlostí standardního COM portu. Podrobnější popis této problematiky je uveden samostatně.

 

ISDN modemy mají obvykle implementovánu celou řadu pokročilých funkcí (dial on demand, dynamic bandwidth allocation, call bumping, komprese dat...), tak aby co nejefektivněji využily obou B-kanálů na BRI přípojce a současně se minimalizovaly poplatky za spojení.

Zařízení, která obsahují pouze ISDN modem, nejsou příliš běžná, protože výrobci ve snaze nabídnout zákazníkovi v jednom zařízení co největší užitnou hodnotu obvykle kombinují ISDN modem s analogovým modemem či faxmodemem, terminál adaptérem nebo dokonce remote access routerem. Uživatel pak pomocí takového kombinovaného zařízení může komunikovat prakticky s kýmkoliv bez omezení technologie.

Terminálové adaptéry

převádějí datové signály přímo z PC na ISDN. Umožňují tak přímý přístup k sití ISDN.

TA principiálně převádí  na ISDN signál jiné vstupní prostředí jako je RS232, X.25, a/b. Tím umožňuje připojení starších zařízení na ISDN a navíc využít služeb ISDN. ISDN se připojuje přes konektor RJ45, na druhé sraně fax, telefon, modem, záznamník apod.

TA pracuje ve dvou režimech:

·      jako převodník a to buď stand alone nebo řízený RS232 z PC. TA v tomto režimu se také nazývá modem ISDN,  nebo

·      jako pobočková ústředna., kdy ovšem nelze využívat některých typických služeb pro pobočkové ústředny.

Telefony

Čtyřdrátové telefony pro ISDN jsou drahé a tak jsou nabízeny stále dvoudrátové analogové telefony spolu s ústřednami ISDN.

Digitální telefony  jsou podle možných služeb rozděleny na (od nejlevnějších a nejjednodušších: entry, basic, standard, comfort, memory a key module.

Videokomunikace

dnes patří ke standardnímu vybavení ISDN stanice.  Jsou to videotelefony  spojení s počítači.

Fax

Faxy skupiny G4 jsou určené pro ISDN, ale jejich plné využití je jen uvnitř této sítě.

Spojovací zařízení

Pobočkové komunikační systémy s primární přípojkou

jsou určeny do velkých systémů kde umožňují rychlé spojení a ekonomické využití provolby. Realizace je na propůjčených okruzích 2Mb/s.

Pobočkové komunikační systémy se základní přípojkou

jsou určeny pro malé ústředny.

Multiplexory

Multiplexory jsou zařízení vybavené rozhraním ISDN a rozhraním propůjčeného okruhu pro budování privátních páteřních sítí ISDN .

Dále tyto zařízení slouží k propojení více B kanálů  a tak získání rychlejšího spojení.

Routery a bridge pro LAN

jsou klíčovými prvky pro dálkové propojení  sítí LAN. Rozhraní mezi LAN routerem a ISDN je realizováno pomocí karty PC.  

Funkce ISDN telefonu

Telefonní spojení analogové i ISDN je velmi podobné.

 V ústředně je rozvedena digitální hovorová sběrnice jako páteř, a na ní jsou přivěšeny jednotlivé hovory. Sběrnice je organizována sériově a je tvořena 32 B kanály po 8mi bitech, což je 256ti bitový rámec (frame), který se opakuje 8000 za sekundu. Ze sběrnice odbočují kromě linek také kanály k DSP, které generují tóny, rozpoznávají mluvenou řeč a kódují pro utajení.

K hlavní sběrnici je připojen centrální procesor, časová základna, procesory B kanálů (DSP - viz výše) a linkové desky.

Linkové desky mají spojovací pole B kanálů, lokální řadič procesoru D kanálu, který komunikuje s centrálním procesorem výměnoui zpráv a jednotlivá linková rozhraní jak pro dvě státní linky, tak i pro  (n - 2) vnitřních.

Další podrobnosti, zejména o instalaci a přechodu na ISDN je v Softwareových novinách 7/97.

Jaký je rozdíl mezi BONDingem a Multilink PPP?

Oba výrazy, BONDing a Multilink PPP, se na první pohled vyskytují ve stejných souvislostech. Oba protokoly mají stejný cíl a to umožnit spojení B-kanálů pro dosažení rychlostí 128 Kbit/s.

 

BONDing je prováděn na bitové úrovni, která je lepší např. pro videokonference.

Multilink PPP je prováděn na paketové úrovni, která je lepší v prostředí TCP/IP.

Videokonference

Videokonference lze realizovat pomocí

·      přímého telefonního spojení mezi účastníky. Obvykle se realizuje pomocí modemů, které nám umožňují vyčlenit si linku jen pro videokonferenci. Rychlost je 8obr/s. Protokol H.324 řídí spojení modemů.

·      přes ISDN - přímá linka mezi dvěma adaptéry umožňuje až 4násobnou šířku pásma. Rychlost je 10obr/s formátu CIF (352x288pixelů) nebo 15obr/s formátu OCIF U kabelové ISDN se v budoucnu předpokládá velký rozvoj konferencí za předpokladu rozšíření pásma na 384kB/s

·      přes LAN má reálnou rychlost 300kB/s jak na 10 i 100kb/s sítích.

·      nebo Internetem

Shrnutí

Broadband Integrated Services Digial Network

 

Co je B-ISDN

B-ISDN je definováno, velice zjednodušeně, jako služba, která vyžaduje přenosové kanály schopné přenášet na vyšších rychlostech než PRI - 2 Mbit/s. S B-ISDN mohou být přenášena i data, která není, kvůli rychlosti, schopno přenášet ISDN.

 

ISDN je telefonní síť

ISDN není počítačová síť ale síť telefonní. B-ISDN dovoluje uživatelům komunikovat na vysoce kvalitních a rychlých digitálních komunikačních kanálech. Podporovaná jsou média: Telex, fax, hlas, videotelefon, audio, HDTV a samozřejmě aplikace počítačových sítí. Ty jsou ale pouze jednou, a dá se říci menšinovou, možností použití na B-ISDN.

ISDN je integrovaná služba

Integrace různých služeb je významným rysem ISDN. V minulosti vyžadovaly video, audio, hlas a data čtyři rozdílné sítě. Video bylo distribuováno po koaxiálním kabelu, audio po symetrických linkách, hlas po telefonních vodičích a data vyžadovala buď koaxiální kabel nebo kroucený pár. Toto řešení bylo pak ve svém důsledku drahé a náročné na správu. ISDN je odlišné. Integruje hlas, video, audio a data po stejné síti - a kabelech - a to v kvalitě, která není dosažitelná ve dříve používaných přepínaných službách. Nabízí například vlastnosti jako jsou služby na vyžádání (bandwith/dial on-demand).

 

ISDN je digitální

Hlavní nevýhodou starého telefonního systému, kterou všichni známe, je její analogový základ. Je to také problém datových aplikací. Počítače jsou digitální a proto provádějí po analogových linkách přenos dat komplikovaně. Pro přenos se používají modemy (MOdulace-DEModulace). Proces modulace a demodulace je velmi neefektivní, signál může být rušen šumy a tak je přenos zpomalen nebo dokonce i znemožněn. Ačkoliv moderní technologie posunuly maximální rychlosti výše (33.6 a 56 kbit/s) je šířka pásma omezená.

Seriál o Broadband Integrated Services Digial Network

 

 

ISDN je síť

Sítě potřebují konektivitu na vysokých rychlostech. Protože je šířka pásma ISDN inkrementována po 64 kbit/s, je vhodným nosným médiem pro spojování LAN. Stejně jako počítačové sítě, je i ISDN samo o sobě digitální sítí. ISDN se ale nezastavuje na hranicích budovy nebo města, je to WAN nabízející celosvětovou konektivitu. Rychlost a digitální základ ISDN, činí spojení sítí v celosvětovém měřítku velmi jednoduché, stejně jako spojení sítí v jediné místnosti.

 

Vývoj ISDN

Celosvětově nyní probíhá konverze telekomunikačních analogových sítí na digitální. Funkce přenosu je možno popsat podle schéma integrované digitální sítě, která byla navržena již v roce 1959.

 

<Obrázek>

 

Analog vs. Digitál: V analogové síti jsou hlasové linky modulovány a multiplexovány na firemní ústředně a poslány přes FDM (frequency-division multiplexed) linku. Posílání signálů může procházet přes několik mezičlánků než dorazí k cíli. Na každém mezičlánku je FDM nosná demultiplexována a demodulována a před dalším posláním opět multiplexována a modulována. Tento opakující se proces vnáší do signálu šumy a dosahuje se tím i nižších rychlostí. V systému kde je přenos digitalizován pomocí PCM (pulse-code modulation) a multiplexován TDM (time-division multiplexing) pak mohou být TDM signály snadno přenášeny i bez mezičlánkových operací. Tím je zaručena čistota signálu a také garantována rychlost přenosu.

ISDN zařízení

ISDN router

je zařízení umožňující uživateli přijímat a vysílat data  na 64 nebo 128 kb/s a posílat nebo přijímat telefonní hovory  a faxy přes ISDN. Mají zabudovaný ethernet hub pro vlastní počítačovou síť. Dále obsahují analogové porty pro POT fax a telefon