Digitálna sieť integrovaných služieb

Integrated Services Digital Network alebo ISDN, do slovenčiny často prekladané ako Digitálna sieť integrovaných služieb, je súbor komunikačných celosvetových štandardov pre digitálny simultánny prenos hlasu, videa, dát, packetov a iných sieťových služieb cez tradičné obvody verejnej telefónnej siete (public switched telephone network) v digitálnom formáte. Predstavuje snahu o premenu existujúcej analógovej telefónnej siete na digitálnu. Vznikla ako výsledok úsilia o jednotnú komunikačnú sieť, ktorá má prenášať a prepájať všetky služby v jednej forme.

ISDN bola definovaná v roku 1984 v CCITT (v roku 1993 premenovaná na ITU-T) red book. Vo svojich Odporúčaniach série I.xxx štandardizovala základné aspekty sietí ISDN.

B-ISDN

B-ISDN je širokopásmový ISDN (klasický ISDN je nazvaný úzkopásmový (narrowband) ). Poskytuje všetky služby cez jednotné rozhranie ako ISDN, no je podstatne rýchlejší. Pri prenose musia byť medené káble (potrebné pre normálne ISDN) nahradené vláknom (fiber).

Prenosové médium

Na prenos sa využívajú klasické metalické telefónne káble.

Kanály

Sú určené na prenos používateľskej informácie a signalizácie. Prenášajú sa cez rozhranie UNI.

Rozhranie pre primárny prístup – PRI (primary rate interface)

Je navrhnutý pre systém s veľkou kapacitou (napr. pobočkové ústredne do verejnej telekomunikačnej siete), nemožno ho použiť pre pripojenie koncových účastníckych zariadení. Prenáša 30B + D kanál v Európe a Austrálii. V Severnej Amerike a Japonsku je to len 23B + D kanál. Znamená to teda 30 (23) nezávislých B kanálov s rýchlosťou 64 kbit/s určených na prenášanie hovoru, textu, obrazu a dát a jeden D kanál s rýchlosťou 64 kbit/s určený pre prenos signalizácie. Prenosová rýchlosť je 2 048 kbit/s (u amerických systémov 1 536 kbit/s), užívateľská rýchlosť 1 920 Kbp/s. Primárnu prípojku možno zapojiť ako point–to–point na pobočkovú ústredňu

Referenčný model OSI

ISDN využíva prvé 3 vrstvy modelu OSI:

1. vrstva : fyzická

Funkciou je prenos bitového prúdu na fyzickom prenosovom médiu. Prenosové médium je totožné pre B aj D kanál. Funkcie sú špecifikované ITU v I a G –sérií dokumentu. Využíva Protokol I.431 - PRI a I.430 – BRI.

2. vrstva: dátová

Využíva služby fyzickej vrstvy. Zabezpečuje spoľahlivý bezchybný prenos dát zo sieťovej vrstvy. Vytvára rámce pre transparentný prenos informácií zo sieťovej vrstvy, kontroluje ich, deteguje chyby v prenose, opakovane vysiela rámce v prípade detegovania chyby, riadi tok dát, robí údržbu a riadi funkcie v tejto vrstve.

Využíva protokol LAPD. Bližšie je špecifikovaná ITU v Q – sérií dokumentu (Q.920 - Q.923)

3. vrstva: sieťová

Využíva sa na zriadenie, udržanie a zrušenie ISDN spojenia medzi 2 zariadeniami. Taktiež sa používa pre riadenie doplnkových služieb. Funkcie sú špecifikované ITU v Q – sérií dokumentu Q.930 – Q.939

ISDN vo svete a v Európe

Štandardizačný proces prebiehal v 80. rokoch. Vyspelé krajiny začali rýchlo realizovať prvé ISDN siete, pričom aplikácie niekedy predbehli štandardizačné procesy. Výsledkom boli rozdiely v technickej aplikácií ISDN v jednotlivých krajinách. Výrobcovia implementovali niektoré časti ISDN rozdielne , preto sú nejaké rozdiely medzi ISDN v Európe, Severnej Amerike a v Japonsku.

USA

Proces zahájenia zjednotenia ISDN na celom území USA dostal názov National ISDN. Cieľom bola unifikovaná sieť ISDN plne kompatibilná s ITU odporúčaniami. Proces bol rozdelený na 3 etapy: 1. etapa bola v roku 1991. 2. etapa v roku 1992 – rozšírila počet doplnkových služieb a definovala paketové služby cez ISDN. 3. etapa rok 1993. Proces však nebol ukončený touto 3 etapou, stále pribúdajú nové služby , ktoré musí sieť ISDN rešpektovať. Využíva sa hlavne pri videokonferenciách a zálohovaní frame relay, nie je veľmi rozšírený.

Japonsko

Do Japonska preniklo ISDN v roku 1988 pod názvom INS – Net  (resp. INS-Net 64 a INS-Net 1500). No po uvedení ADSL je ISDN pomaly vytláčaný.

Európa

V Európe existoval obrovský rozdiel medzi Z a V časťou. V snahe zjednotiť európske site na jednotnú platformu vznikol proces tvorby Euro-ISDN. V Európe sa teda pod pojmom ISDN myslí vždy EURO-ISDN.

Euro-ISDN

Je to štandard vychádzajúci z celosvetového štandardu ISDN, ktorý bol podpísaný v roku 1993 (Memorandum od Understanding) dvadsiatimi šiestimi európskymi krajinami. Ide o zjednotenie služieb, ktoré budú poskytovať európsky prevádzkovatelia ISDN (je tam istá voľnosť pri implementovaní národných ISDN sietí) v záujme bezproblémového poskytovania služieb v medzinárodnom meradle. Jedna z jeho základných charakteristík je použitie protokolu DSS1 (signalizačný protokol na D kanály) Na dátový signál sa využíva 8 bitov a rámec predstavuje 32 kanálov, z toho 30 hlasových a 2 riadiace. Po prepočte to vychádza 2048 kb/s. Rozmiestenie BRI ISDN je vyššie ako v Amerike.

Slovensko

Na Slovensku boli integrované služby ISDN v druhom polroku 1998. Prístup k jednotlivým službám bol realizovaný prostredníctvom digitálneho prepojenia na digitálnu verejnú ústredňu. Podstatou prepojenia bolo vytvorenie dvojvodičového max. sedem kilometrov dlhého spojenia digitálnej verejnej ústredne so sieťovým zakončením umiestneným v blízkosti účastníka -v dome alebo stúpačke bytovky. Sieťové zakončenie je s účastníckym koncovým zariadením prepojené štvorvodičovým účastníckym vedením - pasívnou zbernicou, pričom jeho dĺžka môže byť až niekoľko sto metrov. Štvorvodičové účastnícke vedenie môže byť zakončené až 16 zásuvkami, do ktorých môže byť súčasne pripojených až osem rôznych koncových účastníckych zariadení.

Služby

ISDN poskytuje širokú škálu hovorových aj nehovorových služieb v jednej sieti. Základné delenie telekomunikačných služieb:

2. Štandardné (teleservices) služby

V odporúčaniach CCITT boli definované nasledovné štandardné služby:

2. Teletex

Služba umožňujúca účastníkom výmenu korešpondencie vo forme dokumentov kódovaných vo formáte Teletex. Z hľadiska ISDN predstavuje terminálovú aplikáciu nosnej služby mód prepájania okruhov 64 kbit/s so štruktúrou 8 kHz bez obmedzenia. Teletex je špecifikovaný v ITU-T odporúčaní I.241.2

3. Telefax 4 (Telefax Group 4)

Je medzinárodná služba, ktorá umožňuje prenos, uchovávanie a reprodukciu graficky vyjadrenej informácie, napríklad písaného textu alebo statického obrazu prostredníctvom siete ISDN. Na účely prenosu a uchovávania informácií sa používa telefaxové kódovanie(faximilný formát). Spojenie s prenosovou rýchlosťou 64 kbit/s v B-kanáli. Základná jednotka korešpondencie medzi užívateľmi je stránka. Je špecifikovaná v ITU-T odporúčaní I.241.3 a v ETSI štandarde ETS 300 120.

4. Zmiešaný mód

Umožňuje kombinovanú textovú aj faximilnú komunikáciu. Je špecifikovaná v ITU-T odporúčaní I.241.4 .

5. Videotex syntaxne orientovaný

Je rozšírením klasickej služby VIDEOTEX obohateným o funkciu Retrieval a Mailbox. Je to služba, ktorá umožňuje interaktívny prenos, uchovávanie a reprodukciu informácie vo vizuálnej forme s možnosťou zvukovej podpory. Prenos sa uskutočňuje medzi používateľom a vzdialenými počítačovými servermi alebo medzi používateľmi navzájom. Služba Retrieval vo všeobecnosti znamená možnosť prístupu k banke dát (textovej, obrazovej, video) pomocou telekomunikačnej siete. Služba Mailbox (poštová schránka) dovoľuje ukladanie prijatej informácie do pamäťového média, rezervovaného pre daného účastníka. Uvedená služba je špecifikovaná v ITU-T odporúčaní I.241.5 a v ETSI štandarde ETS 300 262.

6. Telex

Je služba, zabezpečujúca interaktívnu textovú komunikáciu; telexovú komunikáciu upravujú medzinárodné štandardy pre telexovú službu, ktoré nie sú súčasťou odporúčaní pre sieť ISDN.
+ ďalšie služby:

Prenos hovorov so šírkou pásma 7 kHz (Telephony 7 kHz Teleservice)

– služba umožňujúca prenos informácií hovorových signálov v reálnom čase so šírkou pásma 7 alebo 3,1 kHz prostredníctvom jedného kanála s prenosovou rýchlosťou 64 kbit/s. Referenčnými štandardami pre túto službu sú ITU-T odporúčania I.241.7 a ETSI štandard ETS 300 263. Protokol DSS1 pre túto službu je špecifikovaný v ETSI štandarde ETS 300 367.

Videotelefón (Videotelephony Teleservice)

– je audiovizuálna služba, v ktorej sú hovorová a obrazová informácia reálnom čase prenášaná cez jeden alebo dva 64 kbit/s B-kanály v rámci ISDN. Využíva kompresiu obrazu a zvuku a v reálnej aplikácií obsadzuje obidva B kanály, pričom môže obsahovať aj súčasný prenos dát. Uvedená služba je špecifikovaná v ITU-T odporúčaní F.721 a v ETSI štandard ETS 300 264.