Dostęp cyfrowy ISDN

Co to jest i do czego służy ISDN

Otwarty, całkowicie cyfrowy system telekomunikacyjny z integracją usług ISDN (Integrated Services Digital Network) gwarantuje realizację usług oferowanych dotychczas w sieciach analogowych, jak też zapewnia wprowadzenie nie oferowanych dotąd przekazów cyfrowych, opartych na technice cyfrowego przetwarzania informacji, komutacji kanałów i komutacji pakietów. Potencjalne możliwości sieci ISDN, przekraczające aktualne potrzeby użytkowników, umożliwiają tworzenie lokalnych podsieci telekomunikacyjnych, zastępując w ten sposób niewielkie centralki domowe (do ośmiu urządzeń), dyspozytorskie czy zakładowe dla większej liczby abonentów. Pełne wykorzystanie oferty usług sieci cyfrowej wymaga stosowania terminali (także telefonów) cyfrowych i uaktywnienia nowych usług w systemie komutacyjnym, dostępnych przez tę samą istniejącą do tej pory dwuprzewodową linię telefoniczną między abonentem a centralą. Telefony analogowe przyłączone do sieci ISDN przez odpowiedni adapter komunikacyjny mogą funkcjonować tylko w podstawowym zakresie usług.

Rodzaje dostępu

W systemie ISDN użytkownik ma do dyspozycji dwa typy dostępu do kanału komunikacyjnego:

• dostęp wąskopasmowy BRA (Basic Rate Access) w kanale podstawowym, o strukturze 2B + D16;
• dostęp szerokopasmowy PRA (Primary Rate Access) w kanale pierwotno-grupowym, o strukturze 30B + D64.

Korzystając z kanału podstawowego BRA abonent ma możliwość dostępu do dwóch jednakowych, dwukierunkowych i wzajemnie niezależnych kanałów informacyjnych B, każdy o maksymalnej przepływności binarnej 64 kb/s, oraz do jednego kanału D16 o szybkości podkładowej 16 kb/s. Kanał D jest przeznaczony do przesyłania sygnalizacji lub transportu danych telemetrycznych. Przekaz sygnalizacji w kanale D16 dokonuje się na zasadzie komutacji pakietów i jest niezależny od sposobu wykorzystania kanałów informacyjnych typu B. Przepływność użytkowa kanału podstawowego BRA wynosi 2×64 kb/s+16 kb/s=144 kb/s, a po uzupełnieniu o kanał utrzymaniowy M (4 kb/s) oraz sygnały ramkowania (12 kb/s) – łączna wymagana przepływność kanału wynosi 160 kb/s. Nowa adaptacyjna technika jednoczesnego transportu informacji cyfrowych w obydwu kierunkach na tej samej linii dwuprzewodowej zajmuje dodatkowo 32 kb/s, co powiększa całkowitą przepływność linii fizycznej do 192 kb/s.

Wykorzystując kanał pierwotno-grupowy PRA, przeznaczony głównie do przyłączania koncentratorów i central abonenckich PABX, mamy możliwość dostępu do 30 dwukierunkowych kanałów informacyjnych B oraz jednego kanału sygnalizacyjnego D64 o szybkości podkładowej 64 kb/s. Całkowita przepływność kanału pierwotno-grupowego (nazywanego również pierwotnym) wynosi 30×64 kb/s+64 kb/s=1984 kb/s, a po uwzględnieniu dodatkowych sygnałów synchronizacji i nadzoru kanał ma łączną przepływność 2048 kb/s, przyjętą jako podstawową krotność (E1) w transmisji synchronicznej SDH.

Usługi w sieci ISDN

Usługi w sieci ISDN można podzielić na:

• usługi przenoszenia (bearear services), czyli usługi transportowe dotyczące sposobu transmisji sygnałów cyfrowych między terminalami użytkowników, definiowane na styku terminal–sieć. Usługi te określają możliwości sieci ISDN w zakresie trybu transmisji, wielkości przepływności i stosowanych protokołów transmisyjnych. Nie jest istotne, jakiego rodzaju dane są przesyłane ani do czego służą, ponieważ sieć nie zajmuje się obróbką informacji;
• teleusługi (teleservices) zawierające, oprócz odpowiednich usług przenoszenia, sposoby sterowania urządzeniami końcowymi. Sterowanie to, realizowane przez standardowe procedury siedmiowarstwowego modelu odniesienia ISO, zapewnia kompatybilność terminali pracujących w sieci.

Teleusługi ISDN

Teleusługi to konkretne funkcje usługowe dostarczane za pomocą cyfrowej sieci ISDN. Do najważniejszych obecnie udostępnianych teleusług w sieci ISDN należą:

• telefonia cyfrowa, zapewniająca zestawianie połączeń fonicznych wyłącznie za pomocą przekazu cyfrowego z jednoczesnym uaktywnieniem sygnalizacji abonenckiej typu DSS nr 1 przez kanał sygnalizacyjny D16. Usługa ta w sieci ISDN zapewnia standardowe pasmo przenoszenia (4 kHz), pasmo poszerzone (7 kHz), sygnały stereofoniczne (dla wideokonferencji), połączenia trójstronne lub konferencyjne;
• teleteks, umożliwiający transmisję tekstów o znacznie rozszerzonym zbiorze znaków alfanumerycznych, również dokumentów formatu A4 przy pełnym zachowaniu ich formy i treści;
• telefaks, polegający na przekazywaniu zarówno tekstu, jak i grafiki dzięki analizie pikslowej oryginału wraz z rozróżnianiem kolorów;
• wideoteks, prezentujący na ekranie monitora obrazy i informacje w trybie tekstowym, semigraficznym lub graficznym, wybierane interaktywnie za pomocą klawiatury. Wideoteks wprowadzono głównie w celu umożliwienia abonentowi korzystania z oddalonych baz danych. Usługa ta akceptuje przesyłanie obrazów w postaci skompresowanej, zgodnie z zaleceniami kompresji H.261;
• wideofonia, zapewniająca równoczesną transmisję sygnału mowy i obrazu wolnozmiennego z szybkością kilku lub kilkunastu zmian ekranu na sekundę. Usługa wideofonii jest szczególnie przydatna do organizacji wymiany danych w ramach grupy użytkowników o umiarkowanej liczebności, zainteresowanych realizacją usług multimedialnych o charakterze rozgłoszeniowym (broadcasting) lub grupowym (multicasting);
• poczta elektroniczna, umożliwiająca przekazywanie i przechowywanie wiadomości dla wybranego abonenta w wyodrębnionym obszarze sieci ISDN. Wiadomość może mieć formę pisma, mowy lub ilustracji, w zależności od rodzaju „skrzynki elektronicznej“, i zostać odebrana przez abonenta w dowolnym, dogodnym dla niego terminie;
• transmisja danych, przeznaczona do realizacji połączeń pomiędzy komputerami dwóch abonentów lub dostępu do wybranej sieci komputerowej. Transmisja może być realizowana w trybie komutacji kanałów lub pakietów. W jednym kanale B dostępu podstawowego BRA o szybkości podkładowej 64 kb/s można prowadzić równocześnie do 8 niezależnych transmisji danych o różnych przepływnościach (600 b/s, 1200 b/s itd.), przy czym maksymalna przepływność kanału nie może przekroczyć 57,6 kb/s.

Teleakcja w ISDN

Usługi teleakcji stanowią odrębną grupą nowych usług sieci ISDN, dla których wspólną cechą jest przekazywanie krótkich komunikatów, zwykle wymagających małych szybkości transmisji (do 9600 b/s). Usługi te są realizowane wyłącznie w trybie transmisji pakietowej przez kanał sygnalizacyjny D16. Do tej pory zdefiniowane usługi teleakcji obejmują:

• telealarm – zapewniający przekazywanie komunikatów o alarmie z czujników zainstalowanych u abonenta do odpowiednich centrów dyżurnych sieci;
• telealert – zapewniający przesyłanie komunikatów rozsiewczych (broadcasting) w przeciwnym kierunku niż telealarm, tzn. z centrum nadzorującego do poszczególnych lub wybranych terminali użytkownika. Usługa ta umożliwia też selektywne informowanie mieszkańców zagrożonego regionu o stanie pogody, poziomie zagrożeń wodnych czy sejsmicznych, stężeniu zanieczyszczeń atmosferycznych itp.;
• telekomenda – umożliwiająca zdalne sterowanie urządzeniami abonenta wg uzgodnionego algorytmu lub diagramu czasowego przez odpowiednie systemy zarządzające. Usługa ta jest stosowana przy uaktywnianiu wielu prostych, automatycznych czynności polegających na: załączaniu i wyłączaniu źródeł energii, regulacji centralnego ogrzewania, oświetleniu obiektów, ulic, również nawadnianiu terenów, zmianie reklam i zdalnej rejestracji przekazów telewizyjnych;
• telemetria – zapewniająca zdalny odczyt parametrów urządzeń pomiarowych zainstalowanych u abonenta sieci ISDN i przekazywanie ich do właściwego centrum rozliczeniowego (automatyczny odczyt liczników wody, gazu, energii elektrycznej, temperatury, wilgotności itp.).