Temat: ISDN vs. HiS (Integrated Services Digital Network vs. Home Internet Solution)

ISDN (Integrated Services Digital Network) - sieć cyfrowa z integracjš usług - to sieć telefoniczna o dużej szybkoœci transmisji oferujšca wiele możliwoœci. Tego rodzaju sieć tworzona jest przy wykorzystaniu istniejšcych linii telefonicznych, ale tylko w tych rejonach, gdzie pracujš cyfrowe centrale. Każdy abonent takiej centrali może stać się użytkownikiem sieci ISDN i to bez większych problemów.

HiS (Home Internet Solution) – opracowana przez firmę Ericsson technologia pozwalajšca uzyskać podczas transmisji danych (z wykorzystaniem zwykłej analogowej sieci telefonicznej), szybkoœć 115,2 kilobitów na sekundę – czyli, tyle ile wynosi przepustowoœć łšcza szeregowego komputera. W Polsce usługa HiS jest na razie w fazie testów, dlatego też dostępna jest w zaledwie kilku województwach (Bydgoszcz, Lublin, Łomża, Olsztyn, Poznań, Przemyœl, Suwałki i Toruń - wg podziału na 49 województw). Jednak jej atrakcyjnoœć, szczególnie na rynku polskim, pozwala przypuszczać, że już nie długo dostępna będzie na terenie całego kraju.

Koncepcja zintegrowanej sieci cyfrowej, służšcej zarówno do połšczeń telefonicznych, jak i do transmisji danych, jest tak stara, jak praktyczna realizacja cyfrowej techniki transmisji głosu - liczy sobie co najmniej 20 lat. Skšd zatem tak ograniczona popularnoœć, skšd traktowanie ISDN jako nowoœci?

Pomijajšc bezwład i ograniczone możliwoœci inwestycyjne operatorów telekomunikacyjnych, przyczyn takiego stanu rzeczy jest kilka. Przez wiele lat sprzęt do techniki ISDN oraz sama sieć były zbyt kosztowne. Ogromny postęp technologiczny ostatnich lat sprawił, że urzšdzenia ISDN obecnie sš porównywalne cenowo z analogowymi, a czasem wręcz tańsze. Równoczeœnie cyfrowy charakter szkieletowej warstwy sieci telekomunikacyjnych przyczynił się do tego, że koszty inwestycyjne sieci ISDN uległy znaczšcej obniżce. Dzięki tym zmianom idea sieci zintegrowanej mogła się doczekać większej popularnoœci. Duży wpływ na popularyzację ISDN wywarło upowszechnienie Internetu, które przyniosło w efekcie ogromny wzrost zapotrzebowania na szybkš łšcznoœć cyfrowš - amatorami łšczy cyfrowych stali się już nie tylko biznesmeni i firmy, lecz także szerokie rzesze użytkowników domowych. Największy boom przeżywa obecnie ISDN w Niemczech - dzięki odpowiedniej polityce cenowej i szerokiej dostępnoœci usług ISDN łšcza analogowe sš powszechnie zamieniane na łšcza sieci zintegrowanej, zapewniajšc szerszš gamę usług, lepsze warunki korzystania z Internetu i innych zastosowań transmisji danych, a dodatkowo tańsze w eksploatacji. Tańsze zarówno dla operatora, jak i dla użytkownika - taryfy opłat w niemieckiej sieci ISDN sš obecnie odrobinę niższe od opłat za łšcza analogowe, a dodatkowš oszczędnoœć przynoszš użytkownikowi znacznie krótsze czasy transmisji danych cyfrowych czy faksów. Jak można się domyœlić, aby móc skorzystać z ISDN-u, potrzebny jest zupełnie inny osprzęt techniczny niż do obsługi zwykłego łšcza abonenckiego w technologii PSTN (czyli zwykły analogowy telefon). Technologia jest różna na tyle, że tak naprawdę nie można podłšczyć urzšdzenia cyfrowego bezpoœrednio do linii – potrzebne jest jeszcze jej osobne zakończenie, tzw. NT1 (Network Terminator), czyli zwykle mała beżowa skrzynka, z jednej strony wpięta do dwużyłowego kabla wychodzšcego z gniazdka w œcianie, a z drugiej oferujšca możliwoœć podłšczenia cyfrowych urzšdzeń kablem podobnym do RJ-45 (szerszym niż zwykły kabelek "amerykański" RJ-11; z NT1 wychodzš cztery "druty"). Dopiero do NT1 można podłšczyć jedno z urzšdzeń telefonii ISDN – telefon, wideotelefon, adapter komputerowy, modem, faks.

W Polsce cyfrowa sieć z integracjš usług (ISDN) miała diametralnie zmienić metodę dostępu do œwiatowej infostrady, zapewniajšc szybki i tani sposób komunikowania się. Technologia ta, mimo iż ma coraz większš rzeszę zwolenników nie zdołała podbić rynku. Zestawienie łšcza ISDN jest jednym z tańszych sposobów uzyskania szybkiego i stabilnego dostępu do Sieci.

Do korzystania z tego typu usług konieczne jest złożenie wniosku o podłšczenie linii ISDN u lokalnego operatora telekomunikacyjnego (w Polsce TP S.A. lub Netia). Przedstawiciele operatora muszš okreœlić, czy jakoœć łšczy telefonicznych między naszym miejscem zamieszkania a obsługujšcš nas centralš jest wystarczajšca do zestawienia transmisji cyfrowych. Jeœli testy techniczne wypadnš pomyœlnie w naszym domu zostanie zainstalowane odpowiednie gniazdko, zwane zakończeniem NT1. Telekomunikacja Polska i Netia oferujš dwa rodzaje dostępu: podstawowy i rozszerzony. Tryb podstawowy, zwany także dostępem BRA 2B+D (Basic Rate User Access), składa się z dwóch kanałów transmisyjnych B i jednego kanału sygnalizacyjnego D. Ze względu na wysokie opłaty abonenckie i koszty instalacji konfiguracja rozszerzona jest stosowana w firmach i przedsiębiorstwach, które korzystajš z więcej niż dwóch urzšdzeń ISDN jednoczeœnie lub potrzebujš łšcz o naprawdę dużej przepustowoœci. Dostęp rozszerzony PRA 30B+D (Primary Rate User Access) obejmuje 30 kanałów B i jeden kanał D.

Kanały B (Bearer Channel) służš do transmisji danych użytkownika. Przepustowoœć kanału B sięga 64 kb/s. Kanał D (Control Channel) jest przeznaczony do przesyłania informacji sygnalizacyjnych nie dostępnych dla użytkownika. Przepustowoœć kanału D wynosi 16kb/s w przypadku dostępu podstawowego 2B+D, a 64kb/s w przypadku dostępu rozszerzonego 30B+D. Całkowita przepustowoœć łšcza podstawowego w przypadku korzystania ze wszystkich kanałów równoczeœnie wynosi 144kb/s (z tego 128kb/s na potrzeby użytkownika). Łšczna przepustowoœć łšcza rozszerzonego, w przypadku korzystania ze wszystkich kanałów równoczeœnie sięga 2048kb/s (abonent ma do dyspozycji 1920kb/s). Jak widać przepustowoœć wzrasta proporcjonalnie do liczby użytych kanałów. Istotnš rzeczš jest fakt, że za korzystanie z usług sieci ISDN płacimy jak za telefon tzn. abonament (plus usługi dodatkowe) oraz wartoœć zużytych impulsów, czyli 0,33gr za każde rozpoczęte 3 minuty. Pamiętać należy także, że przy naliczaniu opłat połšczenia wielokanałowe sš traktowane jak kilka połšczeń jednokanałowych. Zatem za trzy minutowe połšczenie dwukanałowe zapłacimy 66gr, a za 30 kanałowe o tej samej długoœci już 9,90zł.

Przy dostępie podstawowym szerokoœć szyny danych ISDN wynosi 144kb/s. Ponieważ ISDN działa w technologii cyfrowej, w praktyce nie dochodzi do błędów transmisji. Przy wysyłaniu danych do terminala analogowego, połšczenie cyfrowe sięga do ostatniej centrali telefonicznej. Tu dane konwertowane sš na sygnały analogowe i w tej postaci transmitowane do urzšdzenia docelowego. Właœnie na tym etapie mogš wystšpić pewne błędy. Sš one usuwane w ramach kompresji metodš V.42bis. Na pierwszy rzut oka transmisja za poœrednictwem karty ISDN jest wydajniejsza od najszybszych modemów w standardzie V.90. Tu maksymalna prędkoœć transmisji przy odbieraniu danych wynosi 56kb/s. Jednak rzeczywista iloœć danych przesyłanych przez ISDN nie zawsze jest większa, gdyż w transmisji ISDN zazwyczaj nie stosuje się kompresji. Tymczasem modemy kompresujš dane sprzętowo (w przypadku HiSa właœnie kompresja pozwala na tak dużš przepustowoœć łšcz) w standardzie V42bis – rzeczywista iloœć przesyłanych danych niekiedy może być większa niż w przypadku jednokanałowego wykorzystania ISDN. Jeżeli urzšdzenie docelowe korzysta z tego samego protokołu, wówczas automatycznie uaktywni mechanizm kompresji.

Najbardziej popularnym protokołem transmisji danych poprzez ISDN stał się w Europie X.75. Maksymalna prędkoœć transmisji na jednym kanale wynosi tu 64kb/s. Tymczasem w Stanach Zjednoczonych rozpowszechnił się protokół V.120, tu dopuszczalna prędkoœć transmisji nie przekracza 56kb/s. Ponieważ wymienione standardy nie sš kompatybilne, bezpoœrednie połšczenia z terminalami w USA sš trudne w realizacji. W odróżnieniu od krajów europejskich Stany Zjednoczone dopuszczajš przesyłanie danych kanałem sygnalizacyjnym D. Dodatkowš przeszkodę stanowi różnica przepustowoœci (w USA przepustowoœć jest mniejsza o 8 bitów).

HiS (Home Internet Solution) znany w Polsce pod nazwš SDI (Szybki Dostęp do Internetu) jest odpowiedziš TP S.A. na rosnšce zapotrzebowanie użytkowników internetu na stały dostęp do sieci. HiS pozwala na jednoczesne przesyłanie danych i korzystanie ze standardowych usług telefonicznych z wykorzystaniem zwykłej linii miedzianej. Wielkš jego zaletš jest fakt iż dotychczasowe numery, okablowanie, telefony pozostajš bez zmian. Należy jedynie zainstalować urzšdzenie spełniajšce funkcje podobne do modemu i podłšczone do komputera przez port RS-232.

System HiS składa się z dwóch elementów: terminala sieciowego (HiS-NT) i półki dostępowej (HiS-NAE). Pierwszy moduł instalowany jest u właœciciela komputera, natomiast HiS-NAE znajduje się na centrali telefonicznej. HiS-NT ma dwa wejœci a: do jednego z nich przyłšczamy aparat telefoniczny, faks itp., drugie służy do połšczenia z portem szeregowym peceta. Jedyne wyjœcie terminala sieciowego jest podłšczane do zwykłego gniazdka telefonicznego. Łšcze do Sieci zestawione z wykorzystaniem technologii HiS jest łšczem stałym, a nie komutowanym. Zbędna jest więc procedura dodzwaniania się pod jakikolwiek numer dostępowy, a co za tym idzie – płacenie za jeden choćby impuls telefoniczny. Podczas zestawiania łšcza należy wprawdzie wybrać w Windows opcję utwórz nowe połšczenie, ale wykręcany numer jest fikcyjny, może się składać z jednej i to dowolnej cyfry; wybranie jej powoduje aktywowanie HiS-NT. Terminal abonencki komunikuje się z komputerem przez złšcze szeregowe. Maksymalna prędkoœć transmisji danych wynosi 115,2kb/s. Sygnał wyjœciowy pochodzšcy z portu szeregowego jest kodowany przez HiS-NT z wykorzystaniem metody 2B1Q. Polega ona na zapisywaniu dwubitowych „paczek” w postaci sygnału, który może mieć cztery różne wartoœci. Choć kodowanie 2B1Q jest wykorzystywane także w technice ISDN, terminal HiS współpracuje ze zwykłš, analogowš liniš telefonicznš – jej właœciciel nie musi ponosić zwiększonych kosztów abonamentu telefonicznego ponieważ za digitalizację przewodów odpowiada HiS-NT. Przetransmitowanie danych dostarczanych przez port szeregowy komputera wymaga jedynie ich zakodowania. Natomiast nieco więcej zachodu trzeba podczas przeprowadzania rozmowy telefonicznej. Nic dziwnego – w odróżnieniu od komputera telefon jest Ÿródłem sygnału analogowego. Aby przesłać głos po linii abonenckiej, trzeba go zamienić na postać cyfrowš. HiS-NT próbkuje sygnał pochodzšcy z aparatu telefonicznego, koduje każdš próbkę, a następnie wysyła jš do HiS-NAE. Ten odkodowuje sygnał cyfrowy i przekazuje go do centrali telefonicznej. Ponieważ do zakodowania jednej próbki wykorzystywanych jest 8 bitów, a częstotliwoœć próbkowania wynosi 8kHz, łatwo policzyć, że podczas prowadzenia zwykłej rozmowy telefonicznej prędkoœć transmisji danych wynosi 64kb/s. Ciekawš funkcjš oferowanš przez HiS-NT jest możliwoœć prowadzenia rozmowy telefonicznej i transmitowania danych w tym samym momencie (w przypadku ISDN rzeczš normalnš jest możliwoœć prowadzenia odrębnych działań na poszczególnych kanałach typu B, jak i ich łšczenie w celu osišgnięcia większych przepustowoœci) . Terminal abonencki spełnia bowiem funkcję multipleksera, czyli układu pobierajšcego dane z różnych Ÿródeł i przesyłajšcego go po wspólnym przewodzie. Ale nie ma nic za darmo: jeżeli podczas surfowania w Sieci internauta będzie miał zamiar do kogoœ zadzwonić, wówczas spadnie prędkoœć transmisji danych na internetowym łšczu. Wyglšda na to, że połšczeniu z ogólnoœwiatowš pajęczynš trzeba będzie zabrać 64kb/s, potrzebne do przeprowadzenia rozmowy telefonicznej. Myliłby się jednak ten, kto przypuszczałby, że w czasie prowadzenia zwykłej rozmowy prędkoœć transmisji danych spada do ok. 51kb/s (115kb/s-64kb/s). Tak się bowiem składa, że terminal HiS-NT ma dodatkowe „moce przerobowe” – komunikuje się z HiS-NAE z prędkoœciš 160kb/s. Wprawdzie ten zapas przepustowoœci nie może być wykorzystany podczas połšczenia z Internetem, ale w momencie rozpoczęcia rozmowy telefonicznej szybkoœć transmisji danych spada tylko o ok. 45kb/s i wynosi 70kb/s.

Jak wspomniano, moduł HiS-NAE ma za zadanie odróżnić sygnał telefoniczny od danych transmitowanych przez komputer. Ten pierwszy jest kierowany do centrali telefonicznej. Ten drugi – do serwera dostępowego do dowolnej sieci LAN/WAN np. do Internetu. W celu połšczenia się z sieciš HiS-NAE może wykorzystywać interfejsy: 10Base T Ethernet, V.35, G.703. A œciœlej mówišc – za połšczenie odpowiedzialny jest jeden z podzespołów HiS-NAE. Nosi on nazwę HiS-NAC i może obsługiwać rozmaite protokoły i usługi : PPP, IP, IPX, Frame Relay, TCP, Telnet, SNMP oraz inne.

Ponieważ łšcze dostępowe do Internetu zestawione z wykorzystaniem urzšdzeń firmowych Ericsson jest łšczem stałym, a osoba korzystajšca z tej technologii ma do dyspozycji własny port HiS-NAE, z każdš liniš abonenckš zostaje skojarzony indywidualny numer IP. Dzięki temu możliwe jest założenie własnych serwerów WWW, news, e-mail itp. HiS-NAE jest urzšdzeniem inteligentnym – potrafi wykryć awarię zainstalowanego u abonenta HiS-NT. W takiej sytuacji automatycznie zostaje odłšczana częœć układów odpowiedzialna za digitalizacje linii abonenckiej. Innymi słowy, choć nie działa wówczas łšcze do Sieci, możliwe jest prowadzenie rozmów telefonicznych. Zastosowanie HiSa ma jeszcze jednš zaletę. Na linię abonenckš na której zainstalowano sprzęt firmy Ericsson, trudno nielegalnie wpišć się i prowadzić rozmowy na cudzy koszt. Co prawda fizycznie jest to wykonalne, ale posiadacz HiSa raczej nie musi się martwić o to, że będzie płacił rachunki za „pajęczarza”. Samo bowiem podłšczenie do przewodu nic nie daje. Aby przeprowadzić rozmowę, potrzebny byłby telefon, który mógłby prowadzić rozmowę na linii HiS, czyli przekazywać głos cyfrowo z pominięciem etapu próbkowania zachodzšcego w module HiS-NT. Wprawdzie ten ostatni można wyłšczyć, ale po takiej operacji pozostaje œlad w systemie zarzšdzania liniš HiS. A sam fakt awarii terminala może być sygnałem o nielegalnym włšczeniu się na linię telefonicznš.

Reasumujšc można stwierdzić, że dla osoby wykorzystujšcej linię telefonicznš do prowadzenia rozmów i korzystania z sieci, instalacja terminala HiS jest opłacalnš inwestycjš głównie ze względu na posiadanie łšcza stałego jak również bezpieczeństwa w korzystaniu z usług telefonicznych.

W przypadku, gdy nasze wymagania wobec usług teleinformatycznych sš o wiele większe i pragniemy korzystać z usług takich jak: prowadzenie dwóch i więcej rozmów telefonicznych jednoczeœnie, œledzenia na bieżšco opłat za połšczenia, zestawienie połšczeń konferencyjnych, przesyłanie obrazów wideo, posiadanie łšcz o bardzo wysokiej przepustowoœci itp. wybór nasz powinien paœć na instalację ISDN. Jak na razie w Polsce koszty korzystania z ISDNu sš doœć wysokie, jednak w przyszłoœci będziemy musieli odrzucić telefonię analogowš i przejœć na cyfrowš wraz z dodatkowymi usługami jakie ona za sobš niesie. HiS natomiast jest jedynš alternatywš dla osób dużo korzystajšcych z dobrodziejstw Sieci, jednak w momencie wejœcia na rynek nowych dostawców dostępu do Sieci (takich jak telewizje kablowe, satelitarne, sieci energetyczne) straci rację bytu, ze względu na wysokie koszty instalacji, użytkowania jak i zły wizerunek firmy.