B-ISDN

La sigla sta per Broadband Integrated Services Digital Network ed e' definito dalla ITU-T come un servizio che richiede canali trasmissivi capaci di supportare velocita' piu' alte del servizio Primary Rate Interface di ISDN.

Gli stimoli per la transizione a B-ISDN sono dati dagli sviluppi della tecnologia moderna, quali i sistemi trasmissivi a fibre ottiche, i circuiti microelettronici ad alta velocita' e l'equipaggiamento video ad alta qualita' e risoluzione.

I miglioramenti tecnologici risulteranno nell'integazione di servizi di comunicazione con le seguenti caratteristiche:

• interscambio dati veramente a livello mondiale su combinazioni di mezzi trasmissivi
• accesso e condivisione di quantita' di informazioni massicce
• distribuzione a richiesta di materiali comunicativi svariati, direttamente a singoli utenti

Gli standard B-ISDN sono in via di sviluppo dal 1988 a cura della CCITT e ora ITU-T, con un grosso contributo recente dello ATM Forum.

Servizi a Banda Larga

Vengono distinte due categorie di servizi:

1. Servizi Interattivi, in cui vi e' uno scambio a due vie di informazioni tra utenti finali o tra un utente e il fornitore di servizio.
2. Servizi di Distribuzione, in cui lo scambio dati e' prevalentemente in una direzione, dal fornitore all'utente.

Requisiti

I requisiti degli applicativi che useranno B-ISDN sono classificabili secondo varie categorie:

Tipo di Servizio primario: voce, dati, video, telemetria, ecc.

Velocita' del Canale trasmissivo in potenze del bit al secondo.

Durata della Connessione in potenze di secondi

Rapporto di Burst, che esprime se il servizio sia a velocita' bit costante o variabile, ed e' la frazione temporale di occupazione del canale trasmissivo.

Durata dei Burst, tempo consecutivo in cui il servizio usa il canale.

Tolleranza di Perdita Celle, che esprime la sensitivita' del servizio alla qualita fornita.

Tolleranza di Ritardo Celle, che esprime le necessita' di stretta temporizzazione del servizio.

Sara' il tipo di servizio video ad avere i requisiti maggiori. La trasmissione di un segnale video analogico normale richiede una larghezza di banda di 6 Mhz, e con coversione analogico-digitale pura questo corrisponde a velocita' del canale richieste di fino a 1 Gbps. Per ridurre la velocita' richiesta si usano prevalentemente due metodi:

1. compressione dei dati e/o rimozione di informazione ridondante
2. accettazione di una perdita di qualita' del segnale trasmesso

La qualita' accettabile e la velocita' richiesta sono funzioni del particolare applicativo.

Architettura di B-ISDN

B-ISDN deve supportare tutti i servizi trasmissivi a 64 kbps, sia a commutazione di pacchetto che di circuito, supportati gia' da ISDN a banda stretta, per garantire la compatibilita' all'indietro e la protezione degli investimenti.

La configurazione di riferimento di B-ISDN e' molto simile a quella di ISDN.

I gruppi funzionali di B-ISDN sono equivalenti a quelli definiti per ISDN nella raccomandazione I.411. Le interfacce al Punto R non devono necessariamente essere a banda larga.

Sono definiti tre tipi di servizi trasmissivi:

1. servizio full-duplex a 155.52 Mbps
2. servizio asimmetrico, a 155.52 Mbps in una direzione e 622.08 Mbps nell'altra
3. servizio full-duplex a 622.08 Mbps

Il primo tipo di servizio, che sara' probabilmente il piu' comune, supportera tutti i servizi ISDN di Basic o Primary Rate Interface e la maggior parte dei servizi B-ISDN. Una o piu' sessioni video interattive possono aver luogo, a seconda della definizione e velocita' rinfresco desiderata.

Il secondo tipo di servizio e' destinato alla distribuzione video multipla, come ad esempio alle videoconferenze multipunto. Il canale piu' lento servira' ai dati in uscita, quello piu' veloce ai dati in ingresso da molte stazioni remote.

Il terzo tipo di servizio e' destinato ad applicativi con vasti requisiti di banda, per esempio ad un fornitore di distribuzione video.

Modello di Riferimento dei Protocolli B-ISDN

Il modello di riferimento e' principalmente a quattro strati orizzontali di complessita' funzionale crescente verso l'alto.

Si assume che il trasferimento di informazioni attraverso l'interfaccia utente-rete fara' uso del protocollo Asynchronous Transfer Mode (ATM). Questo implica che B-ISDN e' di sua natura basato sulla commutazione di pacchetto, anche se deve offrire supporto a servizi a commutazione di circuito.

Due strati sono in relazione ad ATM. Lo strato ATM e' comune a tutti i servizi, mentre lo strato ATM Adaptation Layer (AAL) dipende dal servizio presente nello strato ad alto livello. Questo strato e' necessario per fornire un supporto a protocolli di trasferimento informazioni gia' esistenti e non basati su ATM.

Il modello di riferimento e' suddiviso verticalmente in tre piani separati:

1. Piano Utente (User Plane) - fornisce supporto al trasferimento dell'informazione e ai controlli associati, come controllo di flusso e controllo errori
2. Piano di Controllo (Control Plane) - espleta funzioni di controllo chiamata e controllo connessione
3. Piano di Gestione (Managemant Plane) - suddiviso a sua volta in Plane Management, che espleta funzioni di gestione del sistema nel suo complesso, e Layer Management, che coordina l'assegnazione di risorse e il controllo parametri di tutti gli altri strati

Livello Fisico

Il livello fisico di B-ISDN e' specificato nella raccomandazione I.432 e definisce al momento solo l'interfaccia al Punto T, mentre l'interfaccia al Punto S e' ancora oggetto di studio.

Per la connessione full duplex a 155.52 Mbps si puo' usare come mezzo fisico o il cavo coassiale o la fibra ottica. Il cavo coassiale sara' doppio, un singolo polo pe ogni direzione di trasmissione, e deve supportare distanze da 100 a 200 metri. Il cavo in fibra ottica deve supportare distanze fino a 800 a 2000 metri e consiste di due fibre, una per ogni direzione, secondo la raccomandazione G.652.

Per la connessione che impieghi velocita' di 622.08 Mbps e' previsto solo l'uso di fibre ottiche.

La codifica del segnale sulla linea e' quella detta Non Return to Zero (NRZ) per il cavo a fibra ottica e quella detta Coded Mark Inversion (CMI) per il cavo coassiale.

Non Return to Zero

E' una forma semplice di modulazione d'ampiezza con le regole:

• lo 1 e' rappresentato da emissione di luce
• lo 0 e' rappresentato da assenza di luce

Coded Mark Inversion

Usa due tensioni di riferimento ed ha le seguenti regole:

• lo 0 ha sempre una transizione positiva in mezzo all'intervallo di definizione
• lo 1 ha un livello costante di segnale, positivo o negativo, per tutto l'intervallo di definizione
• due 1 consecutivi sono a livelli di segnale diversi

CMI ha alcuni vantaggi su NRZ:

1. La mancanza di una componente DC migliora le caratteristiche di spettro e permette l'accoppiamento di trasformatori
2. Le frequenti transizioni permettono un piu' facile mantenimento della sincronizzazione tra le stazioni terminali

Come svantaggio, la velocita' di segnalazione (baud) e' maggiore della velocita' di trasferimento informazione (bps), che richiede piu' larghezza di banda.