1

1. ISDN - Integrated Services Digital Network

ISDN (Integrated Services Digital Network) je mreža projektovana i predložena od strane telefonskih kompanija u skladu sa ITU-T (International Telecommunications Union-Telephony) preporukama sa ciljem da se u celom svetu pruži podrška telekomiunikacionom prenosu u okviru iste mreže sledećij signala:

a) signalu govora b) video signalu c) digitalnim podacima d) faksimil informaciji

Drugim rečima ISDN je mreža kojom se predlaže zamena postojećih (analognih) javnih telefonskih mreža digitalnim mrežama a time obezbedi veliki broj servisa medjusobnim povezivanjem neograničenog broja korisnika preko jedinstvene komunikacione mreže. ITU-T je u svojim preporukama ITU-T I.120 (1984) definisao osnovne pincipe i evoluciju ISDN-a.

1.1 Principi ISDN-a Osnovna karakteristika ISDN koncepta je da podrži rad širokog opsega aplikacija koje se odnose na prenos govornih (telefonskog) i ne-govornih (digitalnih podataka) informacija preko iste mreže, koristeći ograničeni broj standardizovanih mogućnosti. ISDN podržava veliki broj aplikacija, uključujužći kako komutirane tako i ne-komutirane (namenske) veze (konekcije). Od komutiranih veza tu spadaju kako veze tipa komutacija-kola tako i veze tipa komutacija-paketa kao i njihovo medjusobno povezivanje u lancu prenosa. Iz praktičnih razloga, novi servisi koje se uvode kod ISDN-a treba da su kompatibilni sa 64 kbps digitalnim komutiranim konekcijama. To znači da je 64 kbps digitalna konekcija osnovni gradivni blok kod ISDN-a.

1.2 Konceptualni pogled ISDN-a

ISDN je simetrična široko-pojasna (symmetrical broadband) tehnologija za pristup prenosu informacije, kod koje kako veza od korisnika, tj. pretplatnika ka mreži, nazvana uplink, tako i veza od mreže ka korisniku nazvana downlink, se ostavaruje istom brzinom. Pojam široko-pojasna (broadband) se odnosi na brzine prenosa koje su veće od 56 kbps. Na slici 1, na konceptualnom nivou, je prikazan način kako korisnik vidi ISDN sistem.

Slika1. Konceprualni pogled korisnika na ISDN

Korisnik može pristupati ISDN sistemu preko lokalnog interfejsa nazvan digital pipe koji se povezuje na digitalnni prenosni medijum. Postoji nekoliko tipova pipe-ova koji se u zavisnosti od potrebe i zahteva korisnika medjusobno razlikuju po bitskoj brzini prenosa. Na primer, za opsluživanje jednog korisnika je dovoljan kapacitet veze koji bi zadovoljavao povezivanje telefona i PC mašine. Sa druge strane, za opsluživanje službenih prostorija potreban je kapacitet veze koja je u stanju da podrži rad do nekoliko digitalnih telefona medjusobno povezani preko privatne mreže (Private Branch Interchange – PBX), kao i većeg broja PC mašina povezanih na jedan ili veći broj LAN-ova. Na slici 2 prikazana je ISDN mreža sa aspekta korisnika, koja ukazuje na to da postoji veći broj (raznolikost) mrežnih korisnika i na to da postoji potreba za većim kapacitetom pipe-a. Jedan fiksni telefon predstavlja minimalni zahtev koji se odnosi na ISDN, nešto strožiji zahtev je multi-drop veza na koju je moguće povezati telefon, PC računar, i kućni alarmni sistem. Zahtev industrije su najkompleksiniji jer zahtevaju kapacitet za opsluživanje većeg broja telefona i nekoliko LAN-ova. I pored toga što pipe ima fiksni kapacitet, saobraćaj na pipe-u mogu da čine signali od različitih izvora, različitih brzina, koji se vremenski multipleksiraju u jedinstveni pipe većeg kapaciteta. Drugim rečima, korisnik može preko istog pipe-a da ima pristup kako servisima tipa komutacija-kola, tako i servisima tipa komutacija-paketa. Naravno, da bi se ovo

2

realizovalo neophodno je da postoji odgovarajuće upravljanje mogućnostima multipleksiranja i demultipleksiranja kako bi se obezbedila podrška servisima koji stoje na raspolaganju.

Slika 2. ISDN mreža sa aspekta pogleda korisnika

1.3 Ciljevi ISDN-a

Ključni ciljevi u razvoju ISDN-a su sledeći:

a) standardizacija sistema – obezbedjuje univerzalni pristup mreži b) ostvarivanje transparentnosti – obezbedjuje korisnicima da koriste različite protokole i aplikacije c) izdvajanje funkcija – obezbedjuje servise kojim se ostvaruje kompetitivnost d) raznolikost konfiguracija – omogućava da se ostvari veza kako po privantim linijama (zakupljenim)

tako i po komutiranim servisima. e) univerzalno tarifiranje – naplaćivanje ISDN servisa je standardizovano i ne zavisi od prirode podataka

koji se prenose (recimo faks je skuplji od običnog telefona) f) migracija – u toku evolucije obezbedjena je postepena tranzicija sa analognog na digitalni prenos g) podrška multipleksiranju – obezbedjuje servise kako za najveće kompanije tako i za najmanje

zahtevne pretplatnike (jedan telefon)

1.4 ISDN arhitektura

Na slici 3 prikazana je arhitektura ISDN-ovih funkcija. ISDN mreža je projektovana da podrži u potpunosti novu fizičku vezu ka korisniku, digitalnu pretplatničku petlju (liniju), i različite servise za porenos. Standardnom fizičkom vezom ostvaruje se povezivanje različitih uredjaja, pri čemu se jedinstveni interfejs koristi za spregu sa telefonom, računarskim terminalima, i video opremom. Da bi sprega bila korektna izvedena neophodno je koristiti različite protokole koji omogućavaju razmenu kontrolne informacije izmedju korisničkih uredjaja i ISDN mreže. Postoje tri osnovna tipa ISDN kanala:

3

1. B kanal: 64 kbps 2. D kanal : 16 kbps ili 64 kbps 3. H kanal: 384 kbps (H0), 1536 kbps (H11), 1920 kbps (H12)

Slika 3. ISDN arhitektura

B kanal (Bearer channel) je korisnički kanal koji se koristi za prenos digitalnih podataka, PCM kodiranog govornog signala, i razne mixed low-rate traffic, uključujući digitalne podatke ili kodirani digitalni govorni signal brzinom od 64 kbps. Za slučaj mixed traffic, sav saobraćaj mora biti namenjem istoj krajnjoj tački: osnovna jedinica kod komutacije kola je B kanal. Ako se B kanal sastoji od dva ili većeg broja sub-kanala, svi sub-kanali se moraju prenositi istim kolom. Preko B kanala se mogu uspostaviti sledeća tri tipa veze:

• komutacija-kola – izmedju korisnika mreže ostvaruje se veza bazirana na konceptu komutacije-kola. Treba pri ovome naglasiti da se poziv ne uspostavlja preko B kanala nego korišćenjem zajedničkog (deljivog) kanala za signalizaciju.

• komutacija-paketa – korisnik se povezuje na paketno-komutirani čvor, a podaci se razmenjuju preko X.25.

• semipermanent – odgovara zakupljenoj vezi (liniji) D kanal (Data channel) se koristi za dve namene. Preko ovog kanala se prenosi zajednička – kanalno-signalna informacija (najveći broj transmisionih protokola koristi in-channel signalizaciju, gde se kontrolna informacija odnosi na uspostavljanje poziva, zvonjenje, raskida veze ili sinhronizacija) kojom se na strani korisnika upravlja pozivima tipa komutacija-kola kada se prenos ostvaruje preko B kanala. Kod ISDN-a specijalni kontrolni (upravljački) kanal se koristi za prenos kontrolne signalizacije za sve B kanale na datom putu koristeći metod nazvan common-channel signaling (koji se ponekad nekorektno naziva in-band signaling). Pretplatnici koriste D kanal da bi se povezali na mrežu i ostvarili sigurnu konekciju preko B kanala. Svi pretplatnici povezani na jednu pretplatničku liniju mora da koriste isti D kanal za potrebe signbalizacije. Pored toga, D kanaal se može koristiti za prenos paketno-komutiranih poruka ili low-speed (do 100 bps) telemetrijskih signala za slučaj kada se ne prenosi signalna informacija. Na slici 4 prikazani su tipovi saobraćaja koji se podržavaju od strane B i D kanala.

4

Slika 4. Funkcije ISDN kanala

H kanali se koriste za brzi prenos podataka. Prenos se često ostvaruje korišćenjem neke TDM (Time Division Multiplex) šeme. Tipično se H kanali koriste za prenos brzog faksimila, video, brzog prenosa podataka, visoko kvalitetnog audio signala i drugo. B, D i H kanalai se grupišu u prenosne strukture koje se kao pakovanja nude korisniku. Najbolje-definisane strukture (vidi sliku 5) su bazna kanalna struktura (bazni pristup) i primarna kanalna struktura (primarni pristup).

Slika 5. Strukture ISDN kanala

Bazni pristup čine dva FD (full-duplex) 64 kbps-a B kanala i jedan FD 16 kbps D kanal. 2B+D servis se naziva BRI (Basic Rate Interface). Bitska brzina BRI-a je

64 kbps + 64 kbps + 16 kbps + 48 kbps = 192 kbps

pri čemu kanal za održavanje (mantenance channel) radi brzinom od 48 kbps i koristi se za prenos framing, synchronisation, i drugih overhead bitova (vidi sliku 6).

5

Slika 6. Povezivanje pretplatnika na centralu preko ISDN BRI

BRI odgovara najnižem nivou ISDN standarda. BRI obezbedjuje četiri logičke dvo-smerne veze preko jedne digitalne pretplatničke linije koja povezuje lokaciju pretplatnika sa centralom. Jedan B kanal se koristi za prenos PCM digitalno kodiranog govornog signala, a drugi za aplikaciju tipa digitalni prenos podataka (veza sa računarom) i videotekst. Kao što smo već prethodno napomenuli preko B kanala se mogu uspostaviti sledeći tipovi konekcije:

• circuit-switched • packet-switched • semipermanent

Primarni pristup: Postoji i drugi ISDN servis koji se naziva primarni servis (primary service), primary access, ili primary rate interface –PRI). Po evropskoj hijerarhiji PRI se označava sa 30B +D, a po hijerarhiji u SAD i Japanu sa 23B +D. U Evropi, primarni pristup ima 30B kanala pri čemu svaki ima brzinuprenosa od 64 kbps, i jedan zajednički D kanal sa brzinom prenosa od 64 kbps-a. B kanali se koriste za prenos korisničkih informacija (govora, podataka, zvuka, sporo-promenljivih slika), a komutiraju se na principu komutacije-kola i komutacije-paketa. Zajednički D kanal se koristi isključivo za signalizaciju, a komutira se na principu komutacije paketa. Evropska hijerarhija, nazvana E1, bazirana je na digitalnom sistemu sa protokom od 2048 Mbps-a (30 * 64 kbps (B kanali), + 1*64 kbps (D kanal), + 1* 64 kbps (framing kanal)). U USA, Kanadi, Japanu i Koreji PRI čine 23 64 kbps B kanala, 1 64 kbps D kanal,i 1 8kbps framing kanala, što ukupno čini

23* 64 kbps + 1 * 64 kbps + 1 * 8kbps = 1.544 Mbps

Na slici 7 prikazano je povezivanje pretplatnika na centralu preko ISDN PRI.

6

Slika 7. Povezivanje pretplatnika na centralu preko ISDN PRI za zemlje USA, Japan, Kanada i Koreja

Struktura kanala primarnog pristupa pored B i D kanala ima i novi tip kanala, H kanal, protoka n*64 kbps. I kod H kanala je predvidjena signalizacija po D kanalu. Trenutno postoje četiri H tipa kanala:

• H0 brzine 384 kbps (6 B kanala), pa je primarna struktura 5 * H0 + D • H10 brzine 1472 kbps (u SAD svi B kanali bez D kanala, što iznosi 23 * B) • H11 brzine 1536 kbps (u SAD svi B kanali plus D kanal ) • H12 brzine 1920 kbps (u Evropi svi B kanali, 30 * B)

1.5 Referentna konfiguracija Put od krajnjeg korisnika do krajnje centrale naziva se referentna konfiguracija ISDN-a, i predstavljen je na slici 8.

Slika 8. Referentna konfiguracija ISDN-a

7

8

Put od krajnjeg uredjaja do priključnog mesta u krajnjoj centrali podeljen je na nekoliko deonica, a izmedju nnjih postoje referentne tačke u ulozi priključnih mesta. Rferentne tačke se po dogovoru označavaju slovima od R do V. Svaka deonica treba da sadrži odredjeni broj funkcija. Skraćenice korišćene na slici 8 imaju sledeće značenje:

- TE1 – krajnji uredjaj korisnika prilagodjen ISDN (TE1I – Terminal Equipment 1), npr. ISDN telefon, fax grupe 4, ISDN PC kartica;

- TE2 - krajnji uredjaj korisnika koji nije prilagodjen ISDN-u (npr. analogni telefonski aparat, fax grupe 3, modem) (TE2 – Terminal Equipment 2);

- TA – terminalni adapter, uredjaj koji omogućuje konverziju funkcija krajnjeg uredjaja TE2 priključenog na referentnu tačku R, u funkcije koje odgovaraju referentnoj tački S (TA – Terminal Adapter)

- NT2 – mrežni prikljuučak sa funkcijama sva tri niža sloja referentnog modela ISO/OSI protokola (1, 2 i 3). U osnovne funkcije ove grupe ubraja se komutacija, odnosno koncetracija. Predstavlja privatnu ISDN centralu (ISPBX). Koristi se po potrebi. Kada ga nema S i T se preklapaju (NT2 – Network Termination 2);

- NT1- mrežni priljučak sa funkcijama sloja 1 referentnog ISO/OSI modela protokola, tj. funkcije koje se odnose na fizički i električni završetak mreže (NT1- Network Terminition 1);

- LT – funkcija završetka linije, tj. pretplatničke petlje u krajnjoj centrali (LT – Line Termination) - ET – funkcija završetka komutacije, koja povezuje dotičnu sa drugim javnim centralama (ET –

Exchange Ternination); - Izmedju LT i ET funkcije koristi se V interfejs koji se takodje nalazi unutar krajnje centrale

U prikazanoj referentnoj konfiguraciji naznačene su pristupne tačke u telekomunikacione službe, i to:

- referentne tačke T i S – ove tačke omogućavaju pristup u službe nosioce koje podržava ISDN; - referentna tačka R predstvalja, zavisno od vrste terminalnog adaptera, pristupna tačka u druge

standardizovane službe, kao što su to npr. one koje odgovaraju preporukama serije X i V; - referentna tačka U predstavlja pristupnu tačku za transmisionu liniju; - referentna tačka V predstavlja mrežni interfejs na strani javnog komutacionog sistema

Na osnovu prikazane referentne konfiguracije i pristupnih tačaka u telekomunikacione službe proizilazi:

- službe nosioci koji podržava ISDN zahtevju sposobnosti mreže bazirane na funkcijama nižih slojeva (1-3) referentnog modela protokola; funkcije viših slojeva (4-7) prepuštene su korisniku, pa ISDN ne obezbedjuje kompatibilnost upotrebljenih terminalnih uredjaja;

- teleslužba zahtevaju sposobnosti terminala i mreže bazirane kako na funkcijama nižih, tako i funkcijama viših slojeva referentnog modela protokola; funkcije viših slojeva sadržane su u terminalnim uredjajima, ali izuzetno mogu biti sadržane i u okviru mreže

Ostale slike

Slika 9. ISDN veze i referentne tačke

Slika 10. ISDN servisi

9