Un'introduzione brevissima per chi ancora non conosce ISDNINTEGRATED SERVICES DIGITAL NETWORK
L'acronimo sta per Integrated Services Digital Network, vale a dire rete numerica di servizi integrati. Lo standard ISDN muove i primi passi a partire dalla metà degli anni '70, ma la sua standardizzazione avviene nel 1984 con la raccomandazione I.120 del CCITT. E' una nuova rete di trasmissione digitale, diffusa su scala mondiale: si propone di fornire all'utente una struttura moderna per il trasferimento delle informazioni ad alta velocità, al cui interno siano integrati anche servizi supplementari.
RETE DIGITALE
Attualmente la comunicazione vocale è già in gran parte digitalizzata, ad esclusione del tratto di rete che connette l'apparecchio d'utente alla centrale, il cosiddetto "local loop" su cui la trasmissione rimane analogica.
Il sistema trasmissivo ISDN, utilizzando proprio lo stesso "doppino" che oggi collega alla rete il vostro apparecchio d'utente, rende completamente digitali i collegamenti telefonici, con il risultato di ampliare notevolmente la quantità di dati che possono essere trasmessi e la qualità del servizio, soprattutto nella comunicazione tra computer. La rete ISDN consente quindi di gestire, ad esempio, due linee telefoniche indipendenti, ognuna delle quali può trasportare i dati a velocità superiori a quelle consentite dalle linee normali tramite l'uso di modem.
SERVIZI INTEGRATI
L'elevata larghezza di banda e la trasmissione digitale sono i due aspetti principali che caratterizzano la rete trasmissiva ISDN. Il sistema prevede due canali separati, ciascuno da 64 Kbps, su cui possono viaggiare contemporaneamente voce e dati. Il servizio principale, in questo caso, è la trasmissione dati ad alta velocità, ma anche la telefonia convenzionale ne risulta migliorata: per esempio ad una stessa linea ISDN è possibile associare più numeri di telefono. Un altro importante vantaggio è costituito dall'estrema affidabilità della comunicazione digitale: non si avranno più problemi nella composizione dei numeri telefonici, con linee che cadono o con modem che devono abbassare la loro velocità di trasmissione a causa dei disturbi sulla linea (fall-back). Accanto ai canali da 64 Kbps esiste anche un terzo canale, a 16 Kbps, sul quale viaggiano i segnali di controllo per la connessione (chiamata, occupato, sincronizzazione, etc.) e anche dati in formato X.25 (si veda per approfondimenti il paragrafo dedicato alla raccomandazione X.25).
I servizi offerti dal sistema trasmissivo ISDN possono essere classificati in due gruppi: servizi portanti ed teleservizi. I servizi portanti hanno la caratteristica di non manipolare l'informazione trasportata, ovvero consentono lo scambio di dati senza basarsi su un protocollo. Tra i servizi portanti si possono citare un servizio di connettività a pacchetto X.25, uno di fonia a 64 Kbps e uno di connessione interamente numerica tra due abbonati. I teleservizi comprendono invece funzioni di manipolazione di informazioni. Forniscono la possibilità di conoscere il numero di telefono del chiamante, consentono la telelettura del contatore ed il trasferimento di chiamate in arrivo ad altro numero. Si possono, inoltre, realizzare applicazioni di teleconferenza, telemetria e servizi di allarme, nonché tutte quelle funzioni di accesso a database in linea, teleshopping e teletext.
Una sola linea ISDN mette a disposizione due linee telefoniche digitali, grazie alle quali é possibile effettuare contemporaneamente due comunicazioni. Queste si differenziano dalle tradizionali linee telefoniche analogiche: si tratta, infatti, di due canali digitali a 64 Kbit al secondo (detti canali B), utilizzabili sia per le comuni conversazioni telefoniche che per il trasferimento dei dati. Oltre ai canali B, ISDN fornisce un altro canale digitale a 16 kbit/s (detto canale D) impiegato per comunicazioni "di servizio".
Con una linea ISDN é possibile comunicare liberamente con un qualsiasi abbonato della rete telefonica tradizionale fissa o mobile ed usufruire delle forme di comunicazione (quali ad esempio la videocomunicazione ed il fax G4) effettuabili solo con un altro abbonato ISDN.
TERMINALI
Terminali ISDN
I terminali ISDN permettono di sfruttare pienamente le prestazioni della linea ISDN e di usufruire di tutti i servizi supplementari offerti. Alla linea possono essere collegati al massimo 8 terminali ISDN. Contrariamente ad un terminale analogico, il terminale ISDN é dotato di una propria capacità di elaborazione e pertanto dialoga costantemente con la terminazione ISDN. Tra le capacità dei terminali ISDN vi é quella di riuscire a distinguere le chiamate entranti di tipo "dati" da quelle di tipo "voce", evitando così di rispondere ad una chiamata originata da un terminale ISDN non compatibile.
Terminali tradizionali
Per poter continuare ad utilizzare i vecchi terminali analogici sulle nuove linee ISDN sono possibili due alternative:
- Utilizzare una terminazione ISDN speciale (detta NT1 Plus)
- Utilizzare un Terminal Adaptor (TA)
Si tratta di un particolare terminale ISDN che deve essere collegato alla terminazione di rete e permette la connessione di terminali analogici, consentendo così di continuare ad utilizzare telefoni, fax, modem e centralini preesistenti. I TA sono anche detti "a/b adapters", poiché utilizzano l'interfaccia analogica chiamata "a/b". Spesso l'adattatore di terminale è integrato all'interno dei "modem" ISDN (notate che "modem" è una definizione impropria, in quanto non MOdulano né DEModulano).
ACCESSO ISDN
Gli accessi alla rete ISDN sono realizzati utilizzando appositi canali. Un primo tipo di canale, detto portante o di tipo B (Bearer), ha una capacità di 64 Kbps e serve per trasportare sia la voce digitalizzata che i dati; consente anche di connettere un utente ISDN ad una rete pubblica X.25. Si sarà notato come il valore di 64 Kbps sia un valore ricorrente e costituisca il mattoncino base dell'ISDN. Un canale B accetta dati in forma digitale oppure voce nella forma di un singolo canale fonia in PCM (Pulse Code Modulation) con campioni di 8 bit alla frequenza di 8 KHz (per un totale di 64 Kbps).
Il canale di controllo, ovvero di tipo D (Delta), ha una capacità di 16 o 64 Kbps. Viene utilizzato per le segnalazioni e per le comunicazioni "di servizio" fra l'utente e la centrale cui é collegato. In particolare è necessario per dirigere le informazioni che attraversano i canali di tipo B. Mentre i canali B sono End-to-End (da utente a utente), il canale D ha un ruolo esclusivamente locale: termina, infatti, al primo nodo di commutazione.
Il tipo di protocollo usato sul canale D e' molto importante: ogni dispositivo collegato ad ISDN deve comunicare con la centrale telefonica (o con un centralino privato) col protocollo giusto. In Europa il protocollo standardizzato (a fine '93) si chiama DSS1 (anche ETSI o ETSI-DSS1). Il termine "Euro-ISDN" si riferisce appunto ad una rete ISDN che usa DSS1.
In altri stati europei potrebbero trovarsi dei protocolli di segnalazione differenti. Ad esempio in Germania veniva utilizzato il protocollo 1TR6, invece che il DSS1. Il protocollo 1TR6 viene gradualmente abbandonato, come quello belga, quello francese etc. a favore di DSS1, il protocollo per il canale D standard in Europa (ed anche fuori dalla UE: p.es. Cipro, San Marino...). Il fatto di avere reti con protocolli completamente standard, validi per Paesi che comprendono assieme centinaia di milioni di abitanti, e' vitale per poter avere dispositivi (es. schede per PC, telefoni...) con un prezzo accettabile per un mercato di massa: una infrastruttura di comunicazione digitale proprietaria, "inventata" da una singola nazione (senza una specifica standardizzazione ITU-T ed ETSI, e quindi nemmeno l'implementazione in piu' paesi) non permetterebbe di limitare i costi.
Esistono sei tipi di accessi ISDN, caratterizzati da diverse velocità di trasferimento; attualmente il CCITT ha standardizzato tre possibili combinazioni: accesso base, accesso primario e categoria ibrida.
Un accesso base si compone di:
- 2 canali B, a 64 Kbps utilizzati per la voce e/o per i dati;
- 1 canale D, a 16 Kbps usato per il controllo.
L'accesso base è anche denominato 2B+D poiché utilizza due canali B e uno D (a 16 Kbps), per un totale di 144 Kbps, l'interfaccia è definita BRI (Basic Rate Interface).
Un accesso base può essere di due tipi:
punto-multipunto è l'accesso base normalmente utilizzato; permette di collegare fino a otto dispositivi e di avere fino a 10 differenti numeri telefonici (Multinumero; ogni dispositivo può utilizzare uno o due canali, ed allo stesso modo ogni numero è in ricerca automatica su entrambi i canali;
punto-punto è l'accesso base normalmente utilizzato per connettere i centralini ISDN; permette in ogni caso di collegare solo UN dispositivo al network terminator (anche se ci sono sempre due prese); è indispensabile nel caso si abbia bisogno di più di due linee (4, 6, etc.) che rispondano allo stesso numero in ricerca automatica (in questo caso un accesso è il "capofila", appena entrambi i suoi canali sono occupati si cominciano a utilizzare i successivi accessi.
Nel caso in cui servano più di otto/dieci linee (canali B), può essere conveniente passare ad un accesso primario, ovvero PRI (Primary Rate Interface), che però presenta lo svantaggio di richiedere in ogni caso un centralino ISDN per mettere a disposizione, internamente, l'interfaccia standard di ISDN (interfaccia S). Un accesso primario si compone di:
- n canali dati B, dove n è pari a 30 nel caso di implementazioni europee e 23 se americane;
- 1 canale di controllo D, che viene utilizzato per controllare quelli B, è in questo caso di 64 Kbps.
La differenza tra le implementazioni americane e nostrane è derivata dalla necessità di realizzare un sistema compatibile con le reti di trasmissione già esistenti che sono la E1 in Europa (2.048 Kbps) e la T1 in America (1.544 Kbps). L'accesso primario ben si adatta ad utenti che debbano interconnettere dei PBX di buone dimensioni, quello base può essere sufficiente per un piccolo PBX o una LAN.
Categoria Ibrida
La categoria ibrida, invece, utilizza un canale analogico a 4 KHz e un canale digitale a 16 Kbps. E' stata pensata per consentire combinazioni di telefoni analogici ordinari con un canale digitale. Questa configurazione è di fatto raramente utilizzata sia in Europa che in America.
Future e interessanti prospettive per ISDN sono rappresentate dai canali H a banda stretta. I canali H sono trasparenti alla stregua dei B, ma offrono prestazioni in termini di velocità più elevate tanto da permettere ad esempio la trasmissione video. Si arriva fino ai 384 Kbps del canale H0 e 1.536 Kbps del canale H11, entrambi anche implementabili su doppino telefonico.
L'implementazione Broadband, su canale H4, realizzato su fibra ottica è capace di arrivare alla ragguardevole cifra di 135 Mbps.
SCHEMA DI RIFERIMENTO PER ISDN
Ecco uno schema a blocchi di un impianto ISDN con alcuni punti di riferimento:
TERMINAZIONI DI RETE NT1 E NT1 Plus
La Network Termination (NT) é in pratica il dispositivo che funge da interfaccia tra il normale doppino telefonico usato dalle compagnie telefoniche (interfaccia U) e gli apparecchi telefonici digitali ISDN (telefoni, fax, modem) dell'utente.
Esistono due tipi di terminazioni di rete che possono essere installate: la terminazione NT1 e la terminazione NT1 Plus. Il principale scopo della terminazione di rete é quello di fornire l'interfaccia (detta interfaccia S) per il collegamento alla linea ISDN dei terminali utente.
Lo standarda ISDN prevede che la connessione tra l'ultima centrale Telecom e l'utente avvenga sfruttando lo stesso cablaggio di una linea analogica: due fili comunemente conosciuti come doppino telefonico. Il punto di arrivo di questi fili presso l'utente é definito punto U.
L'interfaccia U dell'accesso base è composta dal doppino che collega la centrale telefonica fino all'utente. La sua lunghezza massima può arrivare a 5,5 km. Le apparecchiature ad entrambi i lati devono essere accuratamente progettate e schermate per via della notevole lunghezza del collegamento e dei conseguenti rumori che si possono generare. L'interfaccia U in Italia é di proprietà dell'operatore telefonico e non può essere "manipolata" direttamente dall'utente. Dal lato dell'utente l'interfaccia U é terminata dal cosiddetto dispositivo NT (Network Termination).
La terminazione NT1
La terminazione NT trasforma l'interfaccia U (a due fili) nell'interfaccia S (tipicamente di 4 fili, ma in taluni sistemi può essere addirittura di 6 o di 8 fili). La terminazione NT1 offre due prese (in parallelo) dotate di interfaccia S, a cui é possibile collegare direttamente due terminali ISDN.
La terminazione NT1 implementa solo parte della tecnologia per la condivisione dei canali; gli altri dispositivi collaborano a tal fine, e il protocollo di comunicazione usato dalla terminazione NT1 e dagli altri dispositivi ne costituisce una parte integrante. La terminazione NT1 assolve anche ad altri compiti: traduce lo schema di codifica dei bit usato sulla linea tra esso e la compagnia telefonica (la connessione U) nella codifica usata tra la terminazione NT1 ed i dispositivi. Questi schemi di codifica sono differenti perché la codifica tra la terminazione NT1 ed i terminali é stata progettata per consentire la condivisione del canale, mentre la codifica tra terminazione NT1 e la compagnia telefonica é stata progettata per consentire la trasmissione di dati a lunga distanza.
Di regolare la terminazione NT1 necessita di essere alimentata localmente, va perciò installata nei pressi di una presa elettrica a 220V: questo permette alla terminazione ddi erogare energia sufficiente per collegare fino a quattro apparecchi telefonici ISDN senza che questi siano alimentati autonomamente. In condizioni di emergenza (mancanza di corrente elettrica) l'NT1 riceve fino a 1,2 W dalla centrale telefonica che le consentono di pilotare a scelta un telefono digitale. Generalmente dispone di due Led che segnalano la presenza della linea dalla centrale (interfaccia U) e dell'alimentazione locale. NT1 in Italia é di proprietà di Telecom Italia, ed funge proprio da punto finale della rete Telecom Italia presso l'utente.
Negli USA le compagnie telefoniche non forniscono direttamente la terminazione NT1, quindi spesso viene inglobata all'interno delle schede TA, si parla in tal caso di NT1 on-board.
La terminazione NT1+ o NT1 Plus
La terminazione NT1 Plus é una variante della terminazione NT1 che fornisce all'utente non solo l'accesso digitale S, ma ingloba anche un TA che fornisce due accessi analogici per poter connettere telefoni, modem e fax analogici. La terminazione NT1 Plus presenta, infatti, oltre alle due prese con interfaccia S, anche due prese dotate di una particolare interfaccia (interfaccia a/b), adatta proprio a connettere i terminali analogici.
Anche la terminazione NT1 Plus necessità di essere alimentata e generalmente dispone di alcuni Led esattamente come la sorella NT1.
Collegamento dei terminali ISDN a NT1 o NT1 Plus
Le terminazioni di rete NT1 e NT1 Plus offrono due prese ISDN per il collegamento di due terminali ISDN. La distanza massima tra terminale e terminazione non può superare i 5 metri. Il collegamento prevede l'utilizzo di un connettore standard RJ45.
Collegamento dei terminali analogici a NT1 Plus
La terminazione di rete NT1 Plus offre due prese con interfaccia analogica a/b. Il collegamento utilizza cavo e connettori Rj11 generalmente utilizzato nei cavi di collegamento alla rete telefonica. Non collegare i terminali analogici alle prese ISDN, anche se la spina di questi terminali (RJ11) può entrare nella presa ISDN (RJ45). Il numero massimo di terminali analogici che si possono collegare ad un'interfaccia a/b dell'NT1 Plus é pari a tre e la distanza massima raggiungibile é 100 metri.
Cablaggio interno a più punti (bus S)
Per collegare più di due terminali ISDN oppure per poter collegare un terminale che dista più di 5 metri dalla terminazione di rete é necessario installare una semplice rete interna, denominata bus S.
Per il bus S é necessario usare cavi a coppie simmetriche: si può utilizzare, ad esempio, un comune cavo LAN a quattro coppie. Per le prese invece sono necessari connettori RJ45 femmina.
La lunghezza massima della linea tra la terminazione di rete e l'ultima presa ISDN di un bus S dipende dal cavo utilizzato, nella maggior parte dei casi sono possibile lunghezza fino a 200 metri. Sul bus S possono essere installate delle prese ISDN che consentono la connessione contemporanea di più terminali ISDN (al massimo 8, di cui al massimo 4 telealimentati dalla terminazione stessa).
Funzionamento in assenza di alimentazione
In assenza di alimentazione elettrica, generalmente i teminali collegati sono fuori esercizio. Tuttavia é assicurato il funzionamento di almeno un apparecchio telefonico ISDN o di un telefono analogico collegato all'interfaccia a/b della terminazione NT1 Plus.
(Parte della presente trattazione é tratta da brochure pubblicitarie Telecom Italia)
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