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Lo Integrated Systems Digital Network (ISDN) e' uno standard governato dalla ITU-T (nota precedentemente come CCITT). Lo standard definisce una specifica generica per telefonia digitale ed e' in esistenza dagli anni 1980. Sebbene ISDN offra un metodo completamente nuovo per l'organizzazione dell'informazione trasportata in collegamenti punto-punto (cioe' l'uso di un segnale digitale anziche' analogico), uno dei suoi punti di forza princopali e' la compatibilita' con l'infrastruttura esistente telefonica e comunicativa. Si possono usare le centraline esistenti e gran parte della caveria per collegare stazioni sia private che commerciali. Sebbene ISDN sia progettato per funzionare in modo ottimale con apparecchiature elettroniche speciali, anche i telefoni e i fax standard si possono collegare a ISDN facendo uso di adattatori particolari.
Il servizio ISDN tradizionale viene anche detto Narrow Band ISDN (a banda stretta), per differenziarlo dal prossimo venturo Broadband ISDN (B-ISDN - a banda larga).
Una chiamata tramite ISDN consiste in un canale dedicato tra le due stazioni dedicate, alla velocita' di 64 kbit/sec e controllato da un protocollo standard. Un'interfaccia Basic Rate Interface (BRI)\consiste di:
I canali B sono usati per la trasmissione di voce o dati, il canale D per la senalazione e/o la trasmissione di pacchetti X.25. La BRI e' concepita per l'uso privato, ma anche un'organizzazione puo' possedere piu BRI collegati tra loro tramite l'ente telefonico.
L'altro servizio disponibile e' chiamato Primary Rate Interface (PRI) e consistente in America e in Giappone di 23 canali B ed 1 canale D sull'interfaccia fisica T1, e in Europa ed altri paesi di 30 canali B ed 1 canale D sull'interfaccia fisica E1.
Il PRI si usa tipicamente per connessioni tra un PBX ed un Central Office (CO), punto di smistamento locale o a lunga distanza di un fornitore d'accesso telefonico. Il PRI e' inteso soprattutto per le organizzazioni e da' la possibilita' al centralino PBX di distribuire i canali B a richiesta agli utenti.
Uno U-Loop del BRI e' un cavo composto da due poli conduttori con lunghezza massima 6000 metri steso dal CO all'utente. Si puo' spesso usare lo stesso cavo di un normale collegamento telefonico.
Per il collegamento a stazioni terminali che usano standard come RS-232 o V.35 e' necessario un Terminal Adapter (TA) al punto di connessione a ISDN. Un TA e' di solito un piccolo modulo elettronico. o una scheda per computer o per PBX. Non vi e' piu' bisogno di usare i modem analogico-digitali, il collegamento avviene attraverso i TA.
Si possono collegare reti LAN a ISDN e usare un canale B per il trasferimento dati. Esistono numerosi bridge e router in commercio spesso con funzionalita' aggiunte quali la chiamata a richiesta o la compressione dei dati.
Lo U-Loop e' terminato presso l'utente da un Network Termination Device - NT1. Il punto di connessione tra lo NT1 e l'apparecchiatura dell'utente viene detto Punto T. I terminali dati, i fax, i telefoni, ecc. si possono collegare direttamente ad NT1 al Punto T. Se si desidera collegare un PBX allo NT1 il punto di connessione si chiama Punto S. Il Punto S e' fisicamente simile ma logicamente diverso dal Punto T, e permette alle apparecchiature del CO di differenziare tra i PBX e le altre apparecchiature terminali (Terminal Equipment - TE).
Lo NT1 opera un bus detto S/T-bus a 4 conduttori (o 8 conduttori se ne sono forniti di backup per tensioni di emergenza. La caduta della tensione normale puo' determinare un servizio diverso, d'emergenza, da parte del CO.
Lo S/T-bus puo' essere implementato con la stessa caveria di Ethernet 10 base T e puo' avere fino a 8 nodi collegati al bus. A differenza di Ethernet uno S/T-bus non e' limitato ad una configurazione a stella ma puo' usare derivazioni e connessioni a T. Il canale D e' usato per controllare l'accesso ai due canali B da parte degli otto nodi. Uno stesso canale B non puo' essere usato da piu' di un nodo contemporaneamente.
Una funzione importante di NT1 e' di permettere l'accesso ai due canali B diel BRI da parte di piu' nodi. Ciascun nodo rimane in ascolto sul bus in attesa di chiamate e si collega al canale B all'atto della ricezione di una chiamata, o quando identifica un servizio richiesto che puo' fornire. In tal modo un fax non risponde ad una chiamata a voce o da un computer.
Lo NT1 ha inoltre la funzione di tradurre la codifica usata dai dispositivi terminali nella codifica usata dallo U-Loop e viceversa. Le codifiche sono differenti poiche' la codifica NT1-terminale e' ottimizzata per la condivisione dei canali, la codifica dello U-Loop e' ottimizzata per una trasmissione a lunga distanza al CO remoto.
Il Service Profile ID (Identificativo di Profilo di Servizio) e' usato per identificare i servizi e le capacita' che il CO puo' fornire ai terminali ISDN. Lo si usa al momento solo per definire servizi a commutazione di circuito anziche' di pacchetto. Le procedure per gli SPID sono definite nell'appendice A della raccomandazione ITU Q.932.
All'aggiunta di un nuvo utente, il personale del CO alloca un nuovo SPID che spesso coincide col numero di telefono dell'utente. Gli utenti devono configurare lo SPID nel loro telefono, computer o altro dispositivo per potersi connettere al CO. Dopo la configurazione dello SPID, i terminali compiono una fase di inizializzazione e identificazione in cui inviano il proprio SPID sulla rete. Dopo la conferma da parte del CO, lo SPID non e' piu' inviato.
I dispositivi destinati all'uso in America e in Giappone usano la codifica mu-law per la conversione da analogico a digitale, il resto del mondo usa la codifica A-law. Per l'interconnessione deve essere selezionata la stessa codifica da entrambi gli interlocutori.
Nei vari paesi le ditte che producono dispositivi destinati alla connessione in ISDN devono ottenere approvazione dagli organismi di controllo preposti prima di connettere i dispositivi alla rete. L'omologazione garantisce l'interoperabilita' e la sicurezza operativa dell'apparecchio e della rete.
Negli Stati Uniti la fornitura del NT1 e del TA e' a carico dell'utente, mentre in Europa lo NT1 viene fornito dalla compagnia telefonica. A causa di questo, l'equipaggiamento di base dell'utente contatta direttamente lo U-Loop (Punto U) negli Stati Uniti, mentre in Europa si interfaccia al Punto T.
Per rimediare a questa situazione la National ISDN User's Forum sta definendo standard per accrescere l'uniformita' del servizio ISDN negli Stati Uniti. In Europa e' in via di completamento una standard detto NET3.
Lo standard ISDN-1 specifica le modalita' di comunicazione tra i TE ed il CO attraverso il protocollo Setup Dialogue di chiamata. In pratica, negli Stati Uniti vi sono compagnie telefoniche con centrali di smistamento diverse che richiedono protocolli di chiamata diversi. Sta spesso ai TE il poter interagire con centrali CO differenti.
La linea ISDN puo' funzionare come due linee telefoniche indipendenti con due numeri diversi. Le funzionalita' disponibili per il cliente dipendono dalle capacita' delle atrezzature del CO. Il servizio BRI puo' supportare funzionalita' di conferenza, inoltramento e voice mail simili a quelle di un PBX. Come per i telefoni normali, vi e' la possibilita' che il CO compia lo smistamento per conto clienti di utenti che possiedono piu' BRI.
Senza dover compiere la conversione Analogico/Digitale tramite modem, i computer collegati tramite BRI possono usare tutta la banda di 64 kbps disponibile. Questo facilita' applicativi che richiedono banda passante piu' larga, come audio ad alta fedelta', immagini video e vari tipi di trasmissioni sicure o codificate.
La trasmissione video su ISDN e' determinata dallo standard ITU-T H.320. Questo e' uno standard riassuntivo: specifica lo standard H.261 per la compressione video, H.221, H.230 e H.242 per la comunicazione e il controllo, G.711, G.722 e G.728 per i segnali audio e numerosi altri standard per applicazioni specializzate.
Un terminale compatibile con lo standard H.320 puo' supportare audio e video simultaneamente in un canale B con larghezze di banda di 16 kbps per l'audio e 46.4 kbps per il video, con una risoluzione risultante di 352x288 pixel o 176x144 pixel e fino a 30 fotogrammi al secondo. L'immagine risultante e' paragonabile ad un nastro VHS. Per applicazioni di video telefonia una frequenza di 15 fotogrammi al secondo e' piu' che accettabile.
Nel tentativo di ottimizzare la trasmissione su ISDN a banda stretta viene suggerito un metodo di multiplessazione inversa detto Bonding, da Bandwidth ON Demand Interoperability Group. Questo e' un insieme di protocolli che specificano la suddivisione di comunicazioni su insiemi di canali separati la cui banda totale e' combinata. Per esempio un singolo datastream di 384 kbps viene trasmesso su 6 canali a 64 kbps. La specifica definisce un metodo per calcolare il ritardo relativo tra i diversi canali, in modo da ricombinare il datastream sul ricevente.
"ISDN In Perspective"
Fred R. Goldstein
Addison-Wesley
ISBN 0-201-50016-7
"ISDN: Concepts, Facilities, and Services, Second Edition"
Gary Kessler
McGraw-Hill, 1993 (2/e).
ISBN 0-07-034247-4
"Integrated Services Digital Networks: Architectures / Protocols / Standards"
Hermann J. Helgert
Addison Wesley
ISBN 0-201-52501-1
The Basic book of ISDN (second edition)
Motorola University Press
Addison-Wesley Publisching Company Inc.
ISBN 0-201-56374-6
"Sensible ISDN Data Applications"
Jeffrey Fritz
West Virginia University Press
"ISDN and Broadband ISDN with Frame Relay and ATM" (3rd Edition)
William Stallings
Prentice Hall
ISBN 0-03-415475-X
"Networking Standards: A Guide to OSI, ISDN, LAN and MAN Standards"
William Stallings
Addison-Wesley
"A Catalog of National ISDN Solutions for Selected NIUF Applications"
North American ISDN User's Forum
ISDN Sourcebook
Information Gatekeepers Inc.
214 Harvard Ave,
Boston, MA 02134