náhled|ISDN telefon ISDN je zkratka z anglického termínu Integrated Services Digital Network, český název pro tuto síť je Digitální síť integrovaných služeb. ISDN je soubor komunikačních celosvětových standardů pro digitální simultánní přenos hlasu, videa, dat, paketů a jiných síťových služeb tradičními obvody veřejné telefonní sítě (public switched telephone network) v digitálním formátu.Pavol Kukura: ISDN, B-ISDN, ATM: digitálne sítě s integrovanými službami, Bratislava: FABER, 1997, Annabel Z. Dodd: The Essential Guide to Telecommunications, Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall PTR, 2002, s. 305 Představuje snahu o přeměnu existující analogové telefonní sítě na digitální. Vznikla jako výsledek úsilí o jednotnou komunikační síť, která má přenášet a přepojovat všechny služby v jedné formě. ISDN byla definovaná v roce 1984 v CCITT (v roce 1993 přejmenovaná na ITU-T) red book.Issue Date: May 1986 Volume: 4 Issue: 3 On page(s): 320-325 ISSN 0733-8716 Ve svých doporučeních série I.xxx standardizovala základní aspekty sítí ISDN.
ISDN nabízí dva typy přípojek: BRI – Basic Rate Interface, je účastnická přípojka na kterou lze připojit až 8 koncových zařízení (telefon, fax, modem…). Je označována jako 2B + D PRI – Primary Rate Interface, tento typ přípojky je určený k připojení pobočkových ústředen, nelze ho využívat pro připojení koncových účastnických zařízení. Je označována jako 30B + D v Evropě a Austrálii. V Severní Americe a Japonsku je to pouze 23B + D.
Přípojka 2B + D (základní přístup) znamená tedy dva nezávislé B kanály o rychlosti 64 kbit/s (tzv. DS0 kanály viz PCM) určené pro přenos hlasu, faxu, obrazu, dat atd. a jednoho D kanálu o rychlosti 16 kbit/s určeného pro přenos signalizace.
Přípojka 30B + D (primární přístup) znamená tedy třicet nezávislých B kanálů o rychlosti 64 kbit/s (DS0) a jeden D kanál také o rychlosti 64 kbit/s určený pro přenos signalizace.
Kanály lze používat zcela nezávisle např. u 2B + D je možno současně jedním B kanálem telefonovat a druhým přenášet fax. Možné je i sdružování kanálů například při přístupu na Internet (dnes se pro tyto účely spíše používá ADSL, které lze provozovat současně s přípojkou BRI0).
Pro přenos signalizace se v ISDN používá účastnická signalizace DSS1 (Digital Subscriber System No. 1) a SS7 (Signaling System No. 7) pro signalizaci mezi ústřednami. ISDN umožňuje pomocí doplňkových služeb identifikaci volajícího, tarifikační informace, atd.
ISDN pokrývá první 3 vrstvy modelu OSI:
fyzická: Protokol I.431 – PRI a I.430 – BRI linková: Protokol Q.921 síťová: Protokol Q.931
Motivace
Dnešní telefonní sítě jsou založeny na digitálních telefonních ústřednách a také přenosové cesty mezi ústřednami jsou plně digitalizovány. Poslední analogovou částí sítě tak zůstává účastnická přípojka. Tedy poslední část od ústředny k telefonnímu přístroji (modemu, faxu atd.) účastníka. ISDN nabízí plně digitální přenos až k účastníkovi (A/D a D/A převod signálu se odehrává přímo v koncovém zařízení). ISDN dále nabízí možnost komunikovat pomocí jedné digitální účastnické přípojky pomocí hlasu, textu a obrazu. Obecně pak mluvíme o multimediální komunikaci. ISDN přípojku lze pomocí takzvaného terminálového adaptéru (TA) nesprávně „ISDN modem“ samozřejmě použít také pro připojení do sítě Internet. V Evropě bylo po prvních počátečních problémech v kompatibilitě zavedeno tzv. EURO-ISDN které zaručuje shodnou implementaci ISDN v celé Evropě. V Evropě se tedy pod pojmem ISDN myslí vždy EURO-ISDN.
B-ISDN B-ISDN (broadband ISDN) je širokopásmové ISDN [klasické ISDN je nazvané úzkopásmové (narrowband)]. Poskytuje všechny služby přes jednotné rozhraní jako ISDN, ale je podstatně rychlejší. Při přenosu musejí být měděné kabely (potřebné pro normální ISDN) nahrazeny optickým vláknem (fibre).
ISDN vs. DSL Technologie DSL byla původně součástí ISDN, ale později se oddělila a dnes to je samostatná služba. Kvůli výhodnější DSL je služba ISDN celosvětově pomalu na ústupu. Jsou k tomu 3 základní důvody:http://www.topbits.com/difference-between-isdn-and-dsl.html DSL je mnohem rychlejší než ISDN. DSL zasílá pakety rychlostí od 128 kbit/s do 24 Mbit/s (ADSL). ISDN nabízí 2 rychlosti – 64 kbit/s a 128 kbit/s. Tedy i nejpomalejší připojení DSL je rychlejší než jakékoli připojení ISDN. DSL je lacinější než ISDN. Za prvé, uživatel nemusí sledovat dobu, během které je online a za druhé, při DSL není potřeba žádný speciální hardware. Linka DSL je vždy připojená (always on), na rozdíl od ISDN, které je založené na vytáčeném připojení (dial-up) – jako klasická telefonní linka. Odpadá vytáčení linky a ověření i připojení uživatele k internetu je prakticky okamžité.
Přenosové médium Pro přenos se využívají klasické metalické telefonní kabely.
Kanály Jsou určené pro přenos uživatelských dat a signalizace. Přenášejí se přes rozhraní UNI.
Typy kanálů, které jsou standardizované:Konvit, M.: Sprievodca po datových a počítačových komunikáciách, Poradca, 1996 A – analogový telefonní kanál se šířkou pásma 4 kHz B – digitální kanál s přenosovou rychlostí 64 Kb/s pro přenos hlasu (PMC) nebo dat. Používá se pro uživatelské informace (hlas, data, video). Může být připojeno nejvýše osm sériových zařízení, jakými jsou např. osobní počítače, terminály a faxy. C – digitální kanál s přenosovou rychlostí 8 nebo 16 Kb/s D – digitální (řídicí) kanál pro služební účely s přenosovou rychlostí 16 nebo 64 Kb/s. Používá se pro signalizaci a řízení informací. Využívá vrstvový protokol v paketovém režimu založeném na standardu CCITT X.25 E – digitální kanál s přenosovou rychlostí 64 Kb/s pro interní potřeby ISDN H – digitální kanál s přenosovou rychlostí 384, 1536 nebo 1920 Kb/s (násobky rychlosti kanálu B)
Standardizované jsou i kombinace těchto kanálů Basic Rate (2 kanály B a 1 kanál D) – vhodný pro domácnosti resp. malé kanceláře Primary Rate (23 B kanálů a 1 D kanál v USA a Japonsku, 30 kanálů B a 1 kanál D jinde) – vhodný pro větší organizace, které si k přípojce připojí vlastní pobočkovou ústřednu Hybrid (1 kanál A a 1 kanál C) – umožňuje připojení běžných analogových telefonů na ISDN
Základní účastnická rozhraní Rozhraní pro základní přístup – BRI (basic rate interface)
Je navrženo pro zařízení s relativně malou kapacitou (např. terminály). Označuje se jako 2B + D. Přenáší dva nezávislé plně duplexní B kanály o rychlosti 64 kbit/s určené pro přenos hlasu, faxu, obrazu, dat a jeden D kanál s rychlostí 16 kbit/s určený pro přenos signalizace a pomalých dat v paketové formě. Umožňuje připojit až 8 koncových zařízení (telefon, fax, modem…). Současně mohou komunikovat 2 terminály na dvou B kanálech, nebo 1 multimediální terminál, pokud obsadí oba B informační kanály. Kanály dokážou poskytnout i dvě nezávislá spojení. Maximální přenosová rychlost je 192 Kb/s, uživatelská rychlost 128 Kb/s
Základní přípojka je realizována dvěma způsoby: spojení point-to-point – je to linka od operátora spojená s pobočkovou ústřednou, která obsluhuje zařízení k ní připojená (telefon, fax…) spojení point-to-multipoint, vedení od operátora končí v zásuvce NT (Network termination). Na tuto zásuvku lze napojit 8 různých zařízení. To umožňuje mít na jedné přípojce více zařízení, přičemž každé bude mít jiné číslo. Výhodou je, že můžeme dělat více věcí současně – např. telefonovat a zároveň surfovat na internetu či odesílat fax.
Rozhraní pro primární přístup – PRI (primary rate interface) Je navržené pro systémy s velkou kapacitou (např. pobočkové ústředny k veřejné telekomunikační síti), není možné ho použít pro připojení koncových účastnických zařízení. V Evropě a Austrálii přenáší 30B + D kanál. V Severní Americe a Japonsku je to jen 23B + D kanál.Stan Schatt: Počítačové sítě LAN od A do Z, Grada, 1994, str. 108 -109 Znamená to tedy 30 (23) nezávislých B kanálů o rychlosti 64 kb/s určených na přenášení hovorů, textu, obrazu a dat a jeden D kanál o rychlosti 64 kb/s určený pro přenos signalizace. Přenosová rychlost je 2.048 Mb/s (u amerických systémů 1.544 Mb/s), uživatelská rychlost 1 920 kb/s. Primární přípojku je možné zapojit jako point-to-point na pobočkovou ústřednu
Uživatelské rozhraní (User network interface – UNI) UNI se rozumí každé rozhraní mezi koncovým terminálem a ISDN sítí. Prostřednictvím tohoto rozhraní se realizuje výměna uživatelských a řídicích informací se síťovým uzlem. U ISDN sítí je několik možných uživatelských rozhraní: ISDN terminál Vícenásobné ISDN terminály připojené přes vícenásobnou účastnickou přípojku PBX, LAN, privátní sítě Banky dat, systém pro zpracování informací Jiné systémy jako např. multiservisní síť podobná ISDN
Doporučení CCITT (ITU-T) ke standardům ISDN Na doporučeních se pracovalo 8 let. Výsledkem jsou doporučení série I.xxxITU http://www.itu.int/rec/T-REC-I/e. I – Koncepty, terminologie, všeobecná doporučení E – Standardy ISDN telefonních sítí Q – Přepojování a signalizace
Referenční model OSI ISDN využívá první 3 vrstvy modelu OSI:
1. vrstva: fyzická Funkcí je přenos bitového proudu na fyzickém přenosovém médiu. Přenosové médium je totožné pro B i D kanál. Funkce jsou specifikované v doporučeních ITU série I a G. Využívá Protokol I.431 – PRI a I.430 – BRI.
2. vrstva: datová Využívá služby fyzické vrstvy. Zabezpečuje spolehlivý bezchybný přenos dat ze síťové vrstvy. Vytváří rámce pro transparentní přenos informací ze síťové vrstvy, kontroluje je, detekuje chyby při přenosu, opakovaně vysílá rámce v případě detekování chyby, řídí tok dat, provádí údržbu a řídí funkce v této vrstvě. Využívá protokol LAPD. Blíže je specifikovaná v doporučeních ITU série Q (Q.920-Q.923)
3. vrstva: síťová Využívá se pro zřízení, udržení a zrušení ISDN spojení mezi 2 zařízeními. Také se používá pro řízení doplňkových služeb. Funkce jsou specifikované v doporučeních ITU série Q (Q.930-Q.939).
ISDN protokolový referenční model (PRM ISDN) Účelem je modelovat spojení a výměnu informací přes ISDN, ale i uvnitř ISDN. Vychází z referenčního modelu OSI, ale jsou tam jisté rozdíly. RM ISDN na rozdíl od OSI modeluje informační tok pro telekomunikační služby: standardní, transportní a doplňkové.
Jednotlivé vrstvy odpovídají vrstvám definovaným v RM OSI. (t. j. 1 – fyzická vrstva, 2 – linková vrstva…) Některé vrstvy mohou být prázdné – nemají v dané aplikaci žádnou funkčnost. Vzhledem k tomu, že ISDN je synchronní síť s přepojováním okruhů, není pravděpodobné, že by síťové komponenty v uživatelské rovině používaly protokoly nad 3 vrstvou. Referenční model je členěný na vrstvy a roviny. Sousední vrstvy v jedné rovině komunikují pomocí primitiv. Základní roviny jsou: uživatelská, řídicí a management. Uživatelská rovina (U-plane) – hlavní úlohou je transparentní přenos informace mezi uživatelskými aplikacemi. Informací se rozumí digitalizovaný hovorový signál, data, nebo jiné informace, které si účastníci vyměňují. Pracuje v režimu přepojování okruhů. Řídicí rovina (C-plane) – zabezpečuje přenos řídicí informace pro řízení spojení v uživatelské rovině. Hlavní funkce: sestavení a zrušení spojení, dohled nad spojením a zabezpečení doplňkových služeb. Je rozdělená na 2 podroviny – globální řídicí podrovina a místní řídicí podrovina. Management rovina (M-plane) – má celkový dohled nad sítí a nad ostatními rovinami. Koordinuje činnost rovin a vrstev v protokolovém modelu.
ISDN ve světě a v Evropě Standardizační proces probíhal v 80. letech. Vyspělé země začaly rychle realizovat první ISDN sítě, přičemž aplikace někdy předběhly standardizační procesy. Výsledkem byly rozdíly v technické aplikaci ISDN v jednotlivých zemích. Výrobci implementovali některé části ISDN rozdílně, proto mezi ISDN v Evropě, Severní Americe a v Japonsku jsou rozdíly.
USA