hardware

hardware

Technologia ISDN

listopad 11/99

106

I

SDN (Integrated Services Digital
Network), czyli sieæ cyfrowa z integra-
cj¹ us³ug, to nie tylko „telefon cyfro-

wy” – jak mo¿na by by³o przypuszczaæ na
pierwszy rzut oka – ale przede wszystkim
nowe medium telekomunikacyjne
usprawniaj¹ce przekaz informacji g³oso-
wej, teletekstowej, graficznej (faks) czy te¿
transmisji danych komputerowych. Jakie
s¹ zatem ró¿nice pomiêdzy tradycyjnym
³¹czem abonenckim w tradycyjnej sieci
PSTN (Public Switched Telephone
Network) a ³¹czem w sieci ISDN?

Zasilanie i sygnał
Ró¿nice miêdzy tradycyjn¹ sieci¹ telefo-
niczn¹ PSTN i cyfrow¹ telefoni¹ ISDN s¹
na tyle du¿e, ¿e warto bardzo dok³adnie
zapoznaæ siê z terminologi¹, zasad¹ funk-
cjonowania i instalacj¹ ISDN-u, jeszcze
przed przyst¹pieniem do rozmów z przed-
stawicielem dostawcy us³ug telefonicz-
nych. W przeciwnym razie mo¿e siê oka-
zaæ, ¿e nie jesteœmy w stanie okreœliæ szcze-
gó³owo naszych potrzeb, a stosowany
przez monterów ¿argon techniczny bêdzie

ca³kowicie niezrozumia³y. Przyjrzyjmy siê
zatem najwa¿niejszym elementom infra-
struktury ISDN, spe³nianym przez nie
funkcjom oraz nomenklaturze stosowanej
podczas pod³¹czania abonenta do cyfro-
wej sieci telekomunikacyjnej.

Podstawowe parametry linii telefonicz-

nej i zasada przekazu g³osu na odleg³oœæ
nie zmieni³y siê od momentu wynalezie-
nia telefonu przez Grahama A. Bella, gdy¿
wynikaj¹ one bezpoœrednio z konstrukcji
aparatu telefonicznego. W tradycyjnej li-
nii telefonicznej sygna³ przesy³any jest
analogowo za pomoc¹ pary przewodów.
Do ka¿dego gniazdka z centrali telefonicz-
nej doprowadzone jest sta³e napiêcie 48 V
(zasilaj¹co-sygna³owe), które poddaje siê
procesowi modulacji amplitudowej
umo¿liwiaj¹cej przekaz g³osu na odle-
g³oœæ. Pasmo przenoszenia analogowej te-
lefonii to przedzia³ 300–3400 Hz.

W przypadku linii cyfrowej (u¿ywane

s¹ najczêœciej wtyki i gniazda RJ-45, rza-
dziej RJ-11) stosuje siê dwie pary przewo-
dów, z których obie jednoczeœnie s³u¿¹ do
przesy³ania sygna³u trzema kana³ami

logicznymi (dwa kana³y B plus kana³ sy-
gnalizacyjny D – o czym bêdzie mowa
w dalszej czêœci artyku³u). W odró¿nieniu
od linii analogowych sygna³ przesy³any
jest zawsze w postaci pakietów cyfrowych.

Odmiennie, w stosunku do sieci PSTN,

wygl¹da równie¿ zasilanie samego telefo-
nu. Bardzo rzadko (tylko w sytuacjach
awaryjnych) w sieciach ISDN stosuje siê
zasilanie doprowadzone bezpoœrednio
z centrali telefonicznej. Najczêœciej spoty-
kane rozwi¹zanie to zewnêtrzny zasilacz
pod³¹czany „do kontaktu”. Pr¹d bywa te¿
dostarczany za poœrednictwem gniazdka
telefonicznego, jednak wtedy odpowie-
dzialny jest za to specjalny modu³ (NT) po-
siadaj¹cy w³asne Ÿród³o zasilania.

Nie tylko gniazdko –
infrastruktura sieci
Instalacja sieci ISDN u abonenta nie spro-
wadza siê wy³¹cznie do prostego pod³¹cze-
nia gniazdka telefonicznego. Monterzy
operatora telekomunikacyjnego dopro-
wadzaj¹ do domu lub biura tzw. zakoñcze-
nie sieciowe NT (Network Termination).
Do modu³u NT pod³¹cza siê cztero¿y³owy
kabel telefoniczny po³o¿ony wewn¹trz bu-
dynku (mieszkania, biura), do którego
„przypina siê” urz¹dzenia ISDN (maksy-
malnie do oœmiu sztuk). Wewnêtrzna
(u abonenta) infrastruktura sieci nosi na-
zwê szyny S lub S/T.

Aparaty telefoniczne, faksy, modemy

czy inne urz¹dzenia koñcowe u¿ytkow-
nika to tzw. terminale TE (Terminal Equ-
ipment). Pojêcie to obejmuje zarówno
urz¹dzenia cyfrowe (terminal typu 1 –
TE1), jak i analogowe (TE2). Sprzêt
z grupy TE1 pod³¹cza siê bezpoœrednio
(zwykle za poœrednictwem gniazda RJ-
45) do szyny S. W przypadku telefonów
(faksów, modemów) analogowych ko-
nieczna jest „przejœciówka” TA (Termi-
nal Adapter) do³¹czana bezpoœrednio do
szyny S. Jednak pod³¹czenie analogowe-
go aparatu telefonicznego za pomoc¹ te-
go urz¹dzenia i tak nie pozwoli skorzy-
staæ ze wszystkich us³ug oferowanych
przez sieæ ISDN.

Moduł NT – końcówka centrali
Fizyczn¹ i elektryczn¹ funkcj¹ NT jest za-
pewnienie wspó³pracy miêdzy dwu¿y³o-
w¹ lini¹ telekomunikacyjn¹ (doprowa-
dzon¹ od centrali telefonicznej) a okablo-
waniem u¿ywanym do pod³¹czania sprzê-
tu ISDN (szyn¹ S).

W przypadku typowej „domowej” in-

stalacji ISDN u abonenta zainstalowane

Cyfrowe łącze

Aparat telefoniczny kojarzy się z urządzeniem analogowym,
na szczęście analogowy charakter współczesnych sieci tele-
fonicznych ogranicza się do odcinka łączącego abonenta
z najbliższą centralą – dalej sygnał przesyłany jest cyfrowo.
Zastąpienie łącza analogowego cyfrowym na tym ostatnim
fragmencie drogi od centrali do abonenta to właśnie technolo-
gia ISDN.

wądołkowski

hardware

hardware

jest tylko zakoñczenie sieciowe nazywane
NT1. W biurach lub ma³ych firmach bar-
dzo czêsto zdarzaj¹ siê cyfrowe sieci tele-
foniczne, gdzie wystêpuj¹ dwa rodzaje za-
koñczeñ sieciowych – NT1 i NT2. Za ko-
munikacjê z urz¹dzeniami ISDN (poprzez
styk S) odpowiedzialny jest wtedy modu³
NT2, bêd¹cy najczêœciej wewnêtrzn¹ cen-
tralk¹ telefoniczn¹ – udostêpnionych mo-
¿e byæ wówczas wiele styków S. Jednak
bezpoœrednie po³¹czenie z central¹ telefo-
niczn¹ operatora telekomunikacyjnego za-
wsze realizuje zakoñczenie sieciowe NT1.

Dostęp podstawowy
i rozszerzony
Omówiony powy¿ej sposób doprowa-
dzenia i skonfigurowania ³¹czy ISDN
u abonenta nosi nazwê dostêpu podsta-
wowego lub ³¹cza BRI (Basic Rate Inter-
face), stosowanego do pod³¹czania abo-
nentów indywidualnych i ma³ych firm.
Zapewnia on dostêp do trzech kana³ów
komunikacyjnych poprzez zwyk³e dwu-
¿y³owe ³¹cze telekomunikacyjne (od stro-
ny centrali). Warto podkreœliæ, ¿e nie na-
le¿y ³¹cza BRI rozumieæ jako trójprzewo-
dowej linii telefonicznej, lecz jako trzy ka-
na³y logiczne realizowane na dwuprze-
wodowej linii telefonicznej.

W interfejsie BRI dwa kana³y B (od ang.

bearer – element noœny) s³u¿¹ do przesy-
³ania danych z prêdkoœci¹ 64 kbit/s.
W bardzo du¿ym przybli¿eniu kana³y B
mo¿na uto¿samiæ z dwoma liniami (nu-
merami) telefonicznymi. Trzeci kana³ D
– 16 kbit/s – (od ang. data – dane) jest ka-
na³em sygnalizacyjnym, który s³u¿y do
sterowania po³¹czeniem, przesy³ania

informacji sygnalizacyjnych i umo¿liwia
korzystanie z us³ug ISDN (lista us³ug ofe-
rowanych przez sieæ ISDN, wraz z ich

obszernym opisem, znajduje siê
w CHIP-ie 11/98, s. 236). Umo¿liwia on
miêdzy innymi przes³anie numeru abo-
nenta wywo³uj¹cego. Zestaw dwóch ka-
na³ów B i jednego D okreœla siê w litera-
turze symbolem 2B+D, co jest równo-
znaczne z interfejsem BRI.

Drugim stosowanym ³¹czem jest PRI

(Primary Rate Interface), zwany dostê-
pem rozszerzonym. Zazwyczaj jest on wy-
korzystywany przez klientów instytucjo-
nalnych (firmy). Europejski PRI (30B+D)
sk³ada siê z 30 kana³ów B (64 kbit/s) oraz
jednego kana³u D (64 kbit/s) i umo¿liwia
transmisjê z prêdkoœci¹ do 2048 kbit/s
(dla u¿ytkownika dostêpne jest
1920 kbit/s).

Protokoły i standardy ISDN
Standardy i protoko³y normalizuj¹ zagad-
nienia transmisji, umo¿liwiaj¹c globaln¹
wymianê danych i zachowanie kompaty-
bilnoœci pomiêdzy ró¿nymi odcinkami
sieci – niezale¿nie, czy wymiana

Technologia ISDN

107

DSS1

– Digital Subscriber Signalling System

No1 – System Cyfrowej Sygnalizacji Abonenc-
kiej Nr1 – system sygnalizacji służący do komu-
nikacji pomiędzy abonentem a siecią ISDN
X.25, X.75

– protokoły służące do przesyłania

pakietów w tzw. sieciach pakietowych (informa-
cja przesyłana jest w postaci ciągu wysyłanych,
jedna po drugiej, „paczek” danych). W sieciach
ISDN protokół X.25 wykorzystywany jest do
komunikacji i dostępu do pakietowych sieci pu-
blicznych (np. POLPAK) za pośrednictwem ka-
nału B. Protokół X.75 stanowi rozszerzenie
standardu X.25
V. 110

– protokół używany przy kodowaniu da-

nych (z urządzeń nie-ISDN-owych), służący do
adaptacji prędkości przesyłu informacji z szyb-
kości używanych w urządzeniach analogo-
wych np. 9600 kbit/s na transfer kanału B (64
kbit/s). Sposób i szybkość adaptacji negocjo-
wane są na początku połączenia
V. 120

– rozwinięcie standardu V. 110 polegają-

ce na możliwości renegocjacji sposobu adapta-
cji prędkości do kanału B w trakcie trwania po-
łączenia
Protokół

– zbiór reguł ściśle określających spo-

sób adresowania, wysyłania i odbioru danych
Multilink-PPP

– odmiana protokołu PPP (Point-

-to--Point Protocol), umożliwiająca wykorzysta-
nie drugiego kanału B do transmisji danych. Mul-
tilink PPP musi być wynegocjowany podczas
ustanawiania połączenia. Jeżeli negocjacja za-
kończyła się sukcesem, drugie połączenie jest
„dodzwaniane” zaraz po pierwszym. W niektó-
rych krajach numer nie jest ten sam dla obu ka-
nałów. Jeżeli dzwonienie na drugi kanał B ma
odnieść skutek, urządzenie musi obsługiwać
protokół BACP/BAP.
BACP/BAP (Bandwidth Allocation Control
Protocol, Bandwidth Allocation Protocol)

–

protokoły używane przy zestawianiu i rozłącza-
niu kanałów B w zależności od obsługiwanego
ruchu w łączu

Styk

– znormalizowany punkt odniesienia rozdzie-

lający dwa urządzenia fizyczne występujące w sie-
ci ISDN. Oznacza się je kolejnymi literami alfabetu
R, S, T, U, V
Szyna

– znormalizowane łącze (np. okablowanie)

służące do podłączenia jednego lub kilku urzą-
dzeń występujących w instalacjach ISDN. Zada-
niem szyny jest zapewnienie fizycznej transmisji
sygnałów pomiędzy punktem styku a podłącza-
nym urządzeniem – np. szyna S ma za zadanie
przenieść dane od zakończenia sieciowego NT do
terminala TE1
Moduł NT

(Network Terminator) – urządzenie za-

pewniające komunikację pomiędzy siecią teleko-
munikacyjną a instalacją abonenta. Często nazy-
wane jest zakończeniem sieciowym NT. Do jego
zadań, oprócz „przezroczystego” transferu pakie-
tów z danymi, należy doprowadzenie napięcia za-
silającego do terminali abonenta
Terminal TE (Terminal Equipment)

– nazwa uży-

wana do określenia urządzeń końcowych abonen-
ta (telefonów, modemów, faksów itp.). Pojęcie to
obejmuje zarówno urządzenia cyfrowe (TE1), jak
i analogowe (TE2) dopinane do adaptera (TA)
Terminal Adapter (TA)

– urządzenie pośredni-

czące umożliwiające podłączenie analogowych
urządzeń (aparatów telefonicznych, faksów, mo-
demów itp.) do linii ISDN
BRI (Basic Rate Interface)

– jeden z dostępów

do sieci ISDN, nazywany dostępem podstawo-
wym. W dostępie tym abonent ma do swojej dys-
pozycji dwa kanały o przepustowości 64 kbit/s (B)
i jeden 16 kbit/s (D). Dostęp ten oznaczany jest
również jako 2B+D lub BRA (Basic Rate Access)
PRI (Primary Rate Interface)

-- rozszerzony do-

stęp do sieci ISDN, nazywany dostępem pierwot-
nym. W tym dostępie abonent ma do swojej dys-
pozycji 30 kanałów o przepustowości 64 kbit/s (B)
i jeden kanał sygnalizacyjny D – 64 kbit/s. Dostęp
ten oznaczany jest również jako 30B+D lub PRA
(Primary Rate Access)

podstawy

Słowniczek

budynek

podstawy

Infrastruktura sieci ISDN

Do abonenckiego łącza ISDN typu BRI (modułu NT1) można podłączyć maksymalnie
do ośmiu terminali sprzętowych TE1/TE2 „wpiętych“ do szyny S. Styki R, S, T, U, V
reprezentują znormalizowany punkt odniesienia rozdzielający dwa urządzenia (lub
bloki funkcjonalnie) występujące w sieciach ISDN.

O 108

hardware

hardware

Technologia ISDN

listopad 11/99

108

informacji odbywa siê w granicach jedne-
go miasta czy pomiêdzy oddalonymi o set-
ki kilometrów punktami. Opisana w tym
artykule infrastruktura sieci oraz przepu-
stowoœæ ³¹czy PRI i BRI zgodne s¹ ze stan-
dardem Euro-ISDN.

Wykorzystywane w sieciach ISDN pro-

toko³y transmisji zgodne s¹ z siedmiowar-
stwow¹ struktur¹ OSI (Open System In-
terconnection) – patrz powy¿szy rysunek.
W ISDN najwa¿niejszym wykorzystywa-
nym protoko³em jest DSS1 (warstwa sie-
ciowa). Umo¿liwia on nawi¹zywanie i ste-
rowanie po³¹czeniami oraz korzystanie
z us³ug oferowanych przez tê sieæ. Inny-
mi s³owy protokó³ ten pozwala u¿ytko-
waæ cyfrowy telefon, faks lub inny termi-
nal sprzêtowy.

Z punktu widzenia przesy³u danych za

poœrednictwem cyfrowych modemów
ISDN najwa¿niejsze protoko³y transmisji
to X.25, X.75, V.110, V.120 oraz HDLC.
Dwa pierwsze okreœlaj¹ sposób zestawia-
nia po³¹czenia i transferu informacji (ko-
mutacji pakietów) w sieciach pakietowych
– nale¿¹ do warstwy sieciowej modelu OSI.
Protoko³y V.110 i V.120 dotycz¹ adapta-
cji prêdkoœci przesy³u informacji z szybko-
œci u¿ywanych w urz¹dzeniach analogo-
wych np. 9600 kbit/s (ma to choæby miejsce
w sytuacji, gdy komputer nie jest w stanie
wysy³aæ/odbieraæ do/z modemu ISDN,
danych z prêdkoœci¹ 64 kbit/s) na szybkoœæ
kana³u B (64 kbit/s) – warstwa fizyczna.
V.110 jest protoko³em „sztywnym” (ada-
ptacja prêdkoœci ustalana jest podczas

nawi¹zywania po³¹czenia), a w przypadku
V.120 adaptacja szybkoœci transferu danych
mo¿e byæ zmieniana w trakcie po³¹czenia.
HDLC (High level Data Link Control) jest
protoko³em „transportowym” (protokó³
warstwy ³¹cza) zapewniaj¹cym poprawnoœæ
transmisji ramek.

Co daje ISDN
Z punktu widzenia u¿ytkownika, oprócz
cyfrowej jakoœci po³¹czenia, najbardziej
interesuj¹ce s¹ mo¿liwoœci oferowane
przez sieci ISDN. Podstawow¹ zalet¹ jest
szybkoœæ, z jak¹ przesy³ane s¹ dane. Dla
wielu osób, a zw³aszcza firm, istotna jest
mo¿liwoœæ jednoczesnego prowadzenia
rozmowy telefonicznej i np. przesy³u in-
formacji za pomoc¹ modemu lub faksu,
z tego samej numeru abonenta (z wyko-
rzystaniem dwóch kana³ów B). Ciekaw¹
us³ug¹ jest MSN (Multiple Subscriber
Number) pozwalaj¹ca na przypisanie wie-
lu numerów koñcowych do jednej linii
ISDN (zakoñczenia NT). Jest to wyj¹tko-
wo wygodne, gdy¿ ka¿de urz¹dzenie
ISDN pod³¹czone do szyny S mo¿e mieæ
do dyspozycji w³asny numer „telefonu”.

Interesuj¹cym rozwi¹zaniem jest us³uga

typu SUB (Subaddressing – podadresowa-
nie). Ka¿de urz¹dzenie do³¹czone do szyny
S mo¿e mieæ przypisany w³asny podadres,
który mo¿e byæ wykorzystany jako numer
wewnêtrzny. Oprócz mo¿liwoœci wybiera-
nia po³¹czeñ wewnêtrznych (za poœrednic-
twem centrali telefonicznej) funkcja ta mo-
¿e byæ wykorzystana do utworzenia (na ba-
zie modemów ISDN) „wewnêtrznej” sieci
komputerowej lub dodatkowego zabezpie-
czenia (autoryzacji) zdalnego dostêpu do
danych np. przed w³amaniem z Internetu.
Karta ISDN, dziêki specjalnemu oprogra-
mowaniu, mo¿e odbieraæ wywo³anie

wtedy, gdy podadres SUB bêdzie zgodny
z wprowadzonym do softwaru numerem.

Internauci doceni¹ mo¿liwoœæ po³¹cze-

nia dwóch kana³ów B w jedno „szerokie”
³¹cze pracuj¹ce z prêdkoœci¹ 128 kbit/s,
czyli ponad dwa razy szybciej od maksy-
malnej wydajnoœci modemów V. 90 (!). Co
ciekawe, nawet w przypadku wykorzysta-
nia obu kana³ów jednoczeœnie, nadal mo¿-
liwe jest dzwonienie do nas z zewn¹trz,
gdy¿ do³¹czony drugi kana³ mo¿e zostaæ
automatycznie zwolniony (Call Bumping).

Rozwój telefonii cyfrowej ISDN
Przysz³oœci¹ cyfrowej telefonii jest, jak siê
obecnie wydaje, dostosowanie aktualnie
istniej¹cej techniki ISDN do asynchronicz-
nego trybu przesy³ania danych ATM (Asyn-
chronous Transfer Mode). £¹cza ISDN wy-
korzystuj¹ce asynchroniczny tryb przesy³a-
nia danych czêsto okreœla siê mianem sze-
rokopasmowego ISDN-u lub sieci B-ISDN
(od ang. broadband – szerokopasmowy).

Zastosowanie tej technologii umo¿liwia

zwiêkszenie szybkoœci transmisji (szerokoœci
pasma) w dotychczasowych liniach ISDN.
Przy zastosowaniu podstawowego interfej-
su szybkoœæ ta osi¹ga wartoœæ 1,5 Mbit/s. Jed-
nak unowoczeœnianie aktualnie wykorzysty-
wanych instalacji ISDN polegaæ bêdzie,
w g³ównej mierze, na wymianie sporej czê-
œci istniej¹cej infrastruktury sieci. Trudno
wiêc jednoznacznie powiedzieæ, czy jest to
tylko unowoczeœnienie ISDN-u, czy raczej
zast¹pienie (lub wyparcie z rynku) przez no-
w¹ technologiê ATM.

Marcin Bieñkowski

konsultacja: Robert Karwowski,

Pracownia Sieci Zintegrowanych

Telekomunikacja Polska S. A.,

Centrum Radiokomunikacji

i Telekomunikacji

podstawy

Struktura OSI

Zdefiniowane protokoły i standardy
w cyfrowych sieciach ISDN dotyczą
pierwszych trzech warstw modelu OSI.

podstawy

Struktura cyfrowego interfejsu podstawowego
(BRI) i rozszerzonego (PRI)

Sposób dostępu do sieci ISDN określany jest przez liczbę i rodzaj kanałów logicznych
oddanych do dyspozycji pojedynczemu abonentowi.