SOUKROMÁ VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA A OBCHODNÍ AKADEMIE, s.r.o.

Pražská 3, České Budějovice 370 04

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ISDN a videokonference

Absolventská práce

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2001 Petr Hadáček

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Prohlašuji, že jsem absolventskou práci na téma ISDN a videokonference vypracoval samostatně a použil jen pramenů, uváděných v bibliografii.

 

V Milevsku dne 18. 5. 2001

Petr Hadáček

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Děkuji Janu Černému za odborné vedení, cenné rady a pomoc při zpracování absolventské práce

 

 

 

 

ISDN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Úvod *

2. ISDN *

2.1. Co je to ISDN *

2.2. Historie ISDN *

2.3. EuroISDN *

2.4. Nekompatibilita ISDN *

2.5. Současný stav telekomunikačních služeb v ČR *

2.5.1. Telefonní služby *

2.5.2 Telefax a faxmodemy *

2.5.3 Analogové Modemy *

2.6 Možnosti využití ISDN *

2.6.1 Komfortní telefonování *

2.6.2 Přístup k Internetu *

2.6.3 Přenos souborů *

2.6.4 Vzdálená kancelář *

2.6.5 Propojování sítí LAN *

2.6.6 Zálohování spojení *

2.6.7 Přizpůsobení šířky přenosového pásma *

2.6.8 Telemetrie *

3. Typy přípojek sítě ISDN *

3.1. B-kanál *

3.1.1 Proč má B-kanál jen 64 kbit/s *

3.1.2. Přenosové služby na B-kanále se dělí na dvě hlavní skupiny: *

3.1.3. Dial-On-Demand – Vytočení na vyžádání *

3.1.4. Bandwidth-On-Demand – Šířka pásma na vyžádání *

3.1.5. On-Line komprese *

3.1.6. Call Bumping – Vnucení hlasového volání *

3.1.7 Voice Priority *

3.2. D-kanál *

3.2.1. AO/ID - Přenos uživatelských dat po D-kanále *

4. Signalizace *

4.1. Protokol DSS1 *

4.2. SS7 - Signalling Number 7 (Signalizace č. 7) *

4.2.1 Struktura SS7 *

4.2.1 Sestavení hovorového spojení *

4.2.2 Zelená linka 0800 *

4.3 Navázání spojení – pomocí DSS1 a SS7 *

4.4 Vrstvy přenosu *

4.4.1 Fyzická vrstva přenosu mezi NT a koncovým zařízením *

4.4.2 Layer 1 - Fyzická vrstva přenosu mezi NT a ústřednou operátora pro BRI přípojky *

4.4.3 Layer 2 - Linková vrstva přenosu na D-kanálu *

SAPI může nabývat těchto hodnot: *

4.4.4 Layer 3 – Signalizace v ISDN na úrvoni protokolu DSS1 *

5. Účastnická zakončení ISDN *

5.1 Druhy účastnických přípojek *

5.2 BRI základní přístupová přípojka *

5.2.1 BRI pobočková ústředna *

5.2.2 Typy zapojení BRI: *

5.3 PRI – Primární přístupová přípojka *

5.4. Zakončení přípojek *

5.4.1 NT - Network Termination *

5.4.1. TA - Terminal Adapter *

5.4.3 Konektory RJ-45 *

5.4.4. Zapojení S-bus *

6. služby ISDN *

6.1 Základní služby ISDN *

6.2. Doplňkové služby ISDN *

6.2.1 Standardní skupina doplňkových služeb *

6.2.2 Komfortní skupina doplňkových služeb *

6.2.3 Speciální skupina doplňkových služeb *

6.2.4 Ostatní doplňkové služby *

7. VIDEOKONFERENCE *

7.1. Standardy videokonferencí *

7.2. Typy videokonferencí *

7.2.1 Videotelefony *

7.2.2 Desktop videokonference *

7.2.3 Kompaktní systémy *

7.2.4 Group videokonferenční systémy *

7.3. Videokonference mezi více uživateli *

7.3.1 Multipoint konference po ISDN *

7.3.2 Volání pomocí MCU *

7.3.3 Problémy s videokonferencemi *

7.3.4 Videokonferenční místnost *

8. Závěr *

9. Použitá literatura *

10. Přílohy *

1. Úvod

 

Dnes, v jedenadvacátém století, plném digitální techniky, hraje komunikace mezi lidmi, rychlý a kvalitní přenos nejaktuálnějších informací hlavní roli. Také telekomunikační společnosti patří proto k nejvýnosnějším a nejbohatším. Jednou z možností, jak komunikovat rychle a kvalitně je právě komunikace přes digitální síť ISDN. O této síti se dnes velmi hovoří, a to byl také jeden z důvodů, proč jsem si vybral ISDN jako téma své absolventské práce.

ISDN lze brát jako další bod vývoje v telekomunikacích, nahrazuje postupně staré a nekvalitní analogové linky a nabízí mnoho komfortních funkcí navíc. Je otázkou, zda má vůbec telefonování po kabelu budoucnost, když dnes více než třetina obyvatelstva vlastní mobilní telefon. Já si myslím, že ano. Mobilní telefony ještě dlouho nebudou nabízet takové možnosti jako ISDN, rychlý přístup k Internetu, příjemnější poplatky, větší bezpečí apod.

I přesto že je ISDN staré takřka 20 let, má pořád co říci. Dokonce se začíná prosazovat standard B-ISDN – širokopásmé ISDN, které nabízí mnohem větší přenosovou kapacitu. Pro obyčejného domácího uživatele je ISDN velmi lákavou nabídkou. Nabízí mu kvalitní telefonní spojení s mnoha funkcemi a pro surfování na Internetu mu nabízí v základu 64 kbit/s, což je pro prohlížení stránek a stahování menších souborů docela lákavé. Jedinou vadou je vyšší cena, což se doufám časem srovná.

Pro menší firmy, požadující časté telefonování a přístup na Internet je také ISDN výhodnou nabídkou. Pro firmy požadující stálé a rychlé připojení, je vhodnější kombinace ISDN a třeba pevné linky nebo xDSL. Prostě si myslím, že ISDN je velmi dobrou náhražkou analogových telefonů, které je postupem času nahradí (pokud klesnou ceny poplatků a koncových zařízení). I když je také možné, že než se toto ISDN povede, nějaký jiný nově vyvíjený standard s lepšími možnostmi ISDN předběhne.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ISDN

2.1. Co je to ISDN

ISDN je v principu veřejná digitální telekomunikační služba poskytující digitální spojení od jednoho koncového zařízení ke druhému (tzn. že každá účastnická aplikace ISDN dodává své informace do sítě v digitální formě a v té samé formě je i přijímá), která byla primárně navržena pro komfortní telefonii (velmi rychlé sestavení spojení, vysokou kvalitu přenosu a doplňkové informace o spojení) s přidanou možností datových přenosů. Přestože oproti původnímu záměru nabyly postupem času vrchu spíše datové služby, není ISDN datová síť typu X.25 nebo frame relay. ISDN a analogové, digitální či mobilní telefony jsou součástí jednotné digitální telekomunikační sítě založené na přepínání okruhů, která pro všechny služby používá unifikovaný způsob řízení nazvaný Signalizace č. 7. Díky tomu je možné volat z ISDN telefonu na normální či mobilní telefon, a proto v ISDN existuje podobná sada služeb (identifikace volajícího, přesměrování hovoru atd.), jako u mobilních tak digitálních ISDN telefonů.

Telekomunikační digitální účastnická síť s integrovanými službami umožňuje tedy na jednom médiu přenos hlasu, textu, obrazu a dalších dat pomocí standardizovaných rozhraní a prostřednictvím účastnické přípojky. Sdružuje tak v sobě principy známé z analogových a veřejných datových sítí, jako jsou princip přenosu paketů (veřejná datová síť).

 

2.2. Historie ISDN

Zkratka ISDN pochází z anglického Integrated Services Digital Network, to znamená Integrované služby digitální sítě, u nás se používá pojem Digitální síť integrovaných služeb. První používání digitálních služeb a sítí se datuje od 50 let z USA. Prudkým rozvojem analogové telefonní sítě v USA ve 30. a 40. letech rostla potřeba přenášet velké množství telefonních hovorů a dat mezi ústřednami ve větší kvantitě a kvalitě. Staré analogové ústředny s šířkou přenosového pásma 3,1 khz už dosáhly svého maxima a potýkaly se s velkými problémy s řešením přeslechů na kabelovém vedení a s vysokými náklady na stavbu větších a složitějších automatických elektromechanických ústředen, pracujících nejčastěji na principu tzv. frekvenčního multiplexu. Velkým problémem bylo také zajištění přenosu minimálně zkresleného analogového telefonního signálu, a to pokud možno s co nejmenšími náklady.

 

Hledal se proto nový efektivnější způsob přenosu hlasu a dat a jedním z řešení byla možnost přeměny analogového signálu na digitální a dále ho zpracovávat obdobným způsobem jako v elektronických počítačích. Tento princip byl časem plně rozvinut i v elektronických spojových systémech, kde byla spojovací pole nahrazena digitálním spojováním pracujícím na principu PCM (3.1.1) s časovým rozlišením. Toto vedlo k digitalizaci telekomunikačních sítí PSTN.

První teoretické základy digitálního zpracování informací a první implementace přišly v 50. letech. Díky velkému úspěchu a novým možnostem digitálního přenosu hovorů a dat se společnosti soustředili na vývoj a digitalizaci ústředen a přenosových tras. V 80. letech již byly telekomunikační služby a ústředny provozovány na digitálních systémech, šířka přenosového pásma se zvedla na 8 khz, ale komunikace mezi digitální ústřednou a uživatelem (koncovým účastníkem – HTS) probíhala stále analogově (v angličtině se vžilo trefné označení "Plain Old Telephone Service", v doslovném překladu "stará prostá telefonní služba"). Tuto síť je možno využívat k datovému přenosu, ale jen do rychlosti asi 33.6 kilobitů za sekundu (s novými modemy V.90 až 56 kbit/s). Toto je zapříčiněno tím, že na účastnické přípojce, u vstupu k telefonní ústředně, je instalováno zařízení omezující šířku přenášeného pásma na 300 až 3 400 Hz (analogovo-digitální měniče – kodeky), kvůli této omezené šířce pásma je omezena i rychlost datových přenosů.

S rostoucími požadavky uživatelů na doprovodné služby a s nástupem a rozvojem osobních počítačů a Internetu na konci 80. let přichází požadavek na větší oboustranný přenos dat a doprovodných informací, který vyžaduje komunikaci mezi digitální ústřednou a koncovým zařízením digitální, proto se objevuje první implementace ISDN – IDN (integrované digitální sítě). Zkušenosti se zaváděním digitalizace přenosových a spojovacích telekomunikačních systému vedly k možnostem vytvoření jediné univerzální telekomunikační sítě, kde mohou být integrovány všechny současné i budoucí telekomunikační služby. Tento projekt by nazván ISDN a doporučení vzniklo v roce 1984. Myšlenka spočívala v postupné náhradě analogové telefonní sítě za moderní, plně digitalizovanou síť, která by poskytla každému uživateli plně integrované služby. Projekt ISDN zastřešovala telekomunikační organizace CCITT (Commité Consultatif International de Télegraphique et Téléphonique) se sídlem v Ženevě, která definuje vztahy mezi pobočkovými ústřednami a koncovými zařízeními. V roce 1993 se tato společnost přejmenovala na ITU (International Telecommunication Union – patří pod OSN). Základ pro standardizaci ISDN, tzv. doporučení ITU-T byla z většiny přijata v průběhu let 1988 a 1993. Doporučení obsahují i rozsáhlou koncepci vývoje veřejné komunikace nejen počítačů, ale i systémů přenosu textu, obrazu, kabelové televize, rozhlasu apod.

Přestože jsou tyto normy velmi exaktní, dávají poměrně mnoho prostoru pro odlišnou implementaci ISDN a tím nezaručují plnou kompatibilitu. Dohody o koordinaci zavedení ISDN v Evropské unii se protahovaly, a proto v jednotlivých zemích vznikly národní standardy, které se více či méně odlišovaly od standardního ISDN (doporučení ITU-T). Na to doplatili uživatelé, kteří nemohli používat všechny možnosti digitální sítě za hranicemi svého státu (2.4.). Tato mírná nekompatibilita byla vyřešen až standardem nazvaným EuroISDN.

2.3. EuroISDN

V ČR se používá systém EuroISDN, který vznikl v roce 1993 z potřeby standardizace ISDN mezi operátory (státy) Evropské unie. 17 evropských operátorů schválilo tzv. Memorandum of Understanding (MoU), že budou používat jednotnou variantu doplněných zpřesněných doporučení ITU-T, což zaručí snazší propojování sítí mezi operátory a nazvaly je EuroISDN. Normy EuroISDN spravuje organizace ETSI (European Telecommunications Standards Institute), která sídlí ve Francii. Tyto normy mají označení ETS 300xxx, u nás se nikdo nepokusil z nich vytvořit normy CSN, a proto se používají přímo.

EuroISDN se používá převážně jen v Evropě. Amerika používá vlastní ANSI normy, které jsou obdobou ITU norem. Tyto normy používá i většina zámořských zemí. Kromě oficiálních ITU a ANSI norem existují různé průmyslové standardy vytvořené různými zájmovými skupinami, např. průmyslové standardy CAPI a AO/DI. Jejich upřesnění odpovídají náročným specifickým úkolům. ITU normy jsou ke stažení na Internetu, nejsou však k dispozici zdarma všechny, některé části se prodávají za vysoké částky. ETSI normy jsou ke stažení zdarma.

 

2.4. Nekompatibilita ISDN

Naprostá většina problémů s kompatibilitou je zapříčiněna tím, že operátoři, kteří nepoužívají standart EuroISDN používají různé signalizační protokoly na D-kanále. D-kanál předává veškeré informace potřebné pro navazování a ukončení spojení, fungování doplňkových služeb, tarifikace apod.. EuroISDN využívá protokol označovaný jako DSS1. Mimo Evropu se běžně používají jiné protokoly, např. VN4/6, 1TR6, SwissNumeris. Ale např. sousední stát Německo používá signalizační protokol označovaný jako 1TR6. Odlišnosti v protokolech většinou nezpůsobují chyby fatálního rázu, ale spíše, že nefungují korektně (pokud vůbec) doplňkové služby. Nejčastější chybou při volaní na operátora využívajícího jiný signalizační protokol než DSS1 je, že nefunguje identifikace volajícího, konferenční hovor a správné zobrazování tarifikačních poplatků.

Výrobci ISDN zařízení s tímto problémem již počítají, a proto nová zařízení již podporují několik protokolů. Mimo jiné také proto, aby je mohli prodávat po celém světě. U nás je potřeba nakonfigurovat při instalaci ISDN zařízení na veřejnou síť ISDN EuroISDN na protokol DSS1. Bohužel, každý výrobce se k této problematice staví různě, a toto nastavení není nijak unifikováno. Většinou stačí nastavit D-kanál jako DSS1, někdy jako EuroISDN nebo jen Euro. Firma Cisco u svých zařízení používá označení NET3. K sítí ISDN se smí připojovat jen homologovaná zařízení, která musí obsahovat český návod a v něž se informace o nastavení dočteme. Homologace také zaručuje, že zařízení správně funguje. Tento test se provádí na tzv. referenční ISDN ústředně.

Český Telecom postupně testuje propojení sítí s ostatními operátory a poté s nimi uzavírá propojovací smlouvu, která uživatelům říká, že volání by mělo být bez problémů. Seznam států, kde je tzv. garantovaná konektivita, se neustále doplňuje, a aktuální informace jsou na webu Českého Telecomu. Volání do sítí operátorů, kteří tuto smlouvu uzavřenu nemají, nejsou Českým Telecomem omezena, ale uživatel je provádí "na vlastni nebezpečí". Tuto restrikci však může (jde spíše o vyjímky) uplatňovat druhý operátor, což znamená, že přes ISDN se od nás do jeho sítě vůbec nelze dovolat.

 

2.5. Současný stav telekomunikačních služeb v ČR

Pro posouzení významu a přínosu implementace ISDN je třeba také obeznámení se s omezeními používané analogové technologie.

 

2.5.1. Telefonní služby

Při telefonním hovoru se přenáší kmitočtové pásmo o šířce 3,1 kHz (300 – 3 400Hz). Spojení se uskutečňuje na základě výzvy uživatele a oba účastníci jsou po celou dobu hovoru, v místním provozu, elektricky propojeni pomocí dvoudrátového symetrického spojení. Informace jsou pro oba směry přenášeny současně po jednom páru vodičů. V dálkovém provozu jsou cesty přenosu od sebe odděleny. Signalizace (volba a kontrolní tóny) je přenášena stejnou cestou. Charakteristikou impulsní volby je pro každé číslo sled impulsů přerušujících tok proudu. To znamená, že k přenosu jediné číslice je potřebná doba minimálně 1 vteřiny. Alternativou je tónová volba, která podstatně zkracuje čas volby tím, že jednotlivá čísla mají stejnou dobu trvání impulsu a odlišují se pouze kmitočtem. Tím se podstatně snižuje čas potřebný k sestavení spojení. Doplňkové služby nejsou prakticky žádné, snad jen ovládání záznamníků tónovou volbou.

2.5.2 Telefax a faxmodemy

Přenos psaného textu a obrázků se v analogové formě dělí do dle mezinárodně akceptovaných protokolů na 3 skupiny: Group 1, 2, 3. Skupina faxů Group 4 jsou digitální faxy. Liší se přenosovou rychlostí, rozlišením a způsobem přenosu. Nejvíce jsou rozšířeny faxové přístroje 3. skupiny (G3) s přenosovou rychlostí 9,6 Kb/s, protokol ITU-T V.29. Tento standard z r. 1980 dovoluje přenášet dokumenty formátu A4 za cca 20-800 sekund, podle kvality vedení naproti náročnosti přenášeného obrázku. Pracuje s vertikálním rozlišením až 196 dpi (jemné rozlišení) a horizontálně 203 dpi. Nevýhodou standardu G3 jsou pomalé signálové protokoly sloužící k vyjednávání přenosu naproti potvrzování stránek, ty pracují jen rychlostí 300 b/s.

Nové přístroje a faxmodemy s podporou modulačního protokolu ITU-T V.17 zvládají rychlost až 14.4 Kb/s. Při komunikaci programu a faxmodemu se používají příkazy Class 1 a Class 2. Class 1 přenáší většinu práce s kódování a dekódování faxového obrazu na program, zatímco Class 2 přenáší většinu práce na modem a šetří tak výkon počítače. Příchozí faxové volání se rozpoznává pomocí CNG tónu (1100 Hz), který vysílá volající fax. Podle něj faxmodemy rozlišují příchozí volání od datových tak, že po zvednutí sluchátka naslouchají (tzv. silent answer).

 

 

2.5.3 Analogové Modemy

Modemy slouží k přenosu dat mezi vzdálenými počítači pomocí klasických analogových telefonních linek. Ke komunikaci je potřeba jen počítač, telefonní linka a modem. Digitální signál z počítače není možno vysílat přímo, a proto Modem při komunikaci mění digitální signál vystupující z počítače na signál analogový (známé pískání a chrlání), který je již možno pomocí telefonu přenášet stejným způsobem jako hlas. Tento převod se nazývá modulace. Na druhé straně spojení je druhý modem, který převádí modulovaný signál zpět na digitální, který může počítač zpracovat, to se nazývá demodulace. Odtud pochází zkratka MoDem – modulátor a demodulátor.

První modemy používala k terminálovému spojení s velkými počítači firma IBM na začátku 60 let. Tyto modemy dosahovaly až 110 bps (bits per second, tedy bitů za vteřinu). Ke konci 60 let rychlost stoupla na 300 bps a později i na 600 bps. V roce 1981 představila firma Hayes Smart modem řízený mikroprocesorem, který byl ovládán dnes již všude používanou sadou AT příkazů. Modem se tak změnil z jednoúčelového zařízení na univerzální přístroj, jehož nastavení se mohla měnit přímo z počítače bez potřeby hardwarových zásahů. Vznikly stadardy CCIT V.xx (dnes ITU-T) pro rychlý přenos dat, které umožnily komunikovat modemům od různých výrobců mezi sebou bez omezení. Znamenalo to bouřlivý rozvoj modemů a jejich masové rozšíření.

Dnešní modemy obsahují kromě mikroprocesoru i paměť, ve které je uložen program řídící činnost modemu. Protože se již dále nemění způsob vysílání dat do telefonní linky, je dnes obvykle možné naučit modem novým funkcím či vyšší rychlosti pouhou aktualizací tohoto programového vybavení. Pro ulehčení přechodu na novou verzi jsou některé modemy dokonce vybaveny pamětí typu FLASH, která obsahuje program ovládající modem (tzv. firmware). Tuto paměť lze snadno přeprogramovat přímo z připojeného počítače bez speciálního vybavení. Tuto možnost oceníme zejména, když firmware obsahuje nějakou nepříjemnou chybu.

Pro podrobnější vysvětlení práce modemu je třeba vysvětlit pojmy bps a baud.

- Baud je počet změn signálu za vteřinu vyslaného modemem. Například 1200 baudů znamená, že vyslaný signál se mění každých 833 mikrosekundy (1/1200). Běžné hodnoty jsou 50, 75, 110, 300, 600, 1200 a 2400. Většina vysokorychlostních modemů pracuje s rychlostí 2400 baudů, protože hlasová telefonní linka má omezenou frekvenční šířku přenášeného pásma zvuků. Toto pásmo je omezeno proto, že k tomu, aby byla řeč jednoho účastníka telefonního rozhovoru přenesena nezkresleně k druhému, není potřeba přenášet vysoké kmitočty. Lidské ucho sice slyší zvuky o kmitočtech mezi 16 a 20 000 Hz (Hertzů), nejlépe je však natrénováno na frekvence pohybující se mezi 500 a 4000 Hz s maximem citlivosti okolo 1000 Hz, tedy v oblasti lidské řeči. Telefonní společnosti tohoto jevu využívají a různými triky takto mohou po jedné dvojici drátů přenášet více hovorů současně.

Rychlosti vyšší než 2400 baudů je z výše uvedeného důvodu prostřednictvím telefonní linky velice těžké přenášet. Proto se zvyšování přenosové rychlosti dosahuje kódováním více bitů do jednoho baudu a ne zvyšováním nosného kmitočtu. Baud je pojmenován po vynálezci asynchroního telegrafu, který se jmenoval Emile Baudot.

- Bps je množství bitů přenesených za sekundu. Běžné hodnoty jsou 50, 75, 110, 300, 600, 1200, 2400, 9600, ... 115 200. Pří spojení rychlostí 28 800 má většina lidí na mysli jednotku bps, i když mluví o baudech.

První komerčně použitelné modemy měly definovány rychlosti standardy V.FC od 14 000 do 28 000bps. Opravdový rozmach modemů začal s protokolem V.34, který umožňoval přenos rychlostí až 28 000 bps, ten se časem vylepšil na standard V.34+, který umožňoval rychlost 33.6 Kb/s. Protokol V.34 obsahuje i volitelné části protokolu, mezi nejzajímavější patří možnost rozdílných (asymetrických) rychlostí pro příjem a vysílání (tzv. split/asymmetric speeds). Telefonní ústředny totiž dovolují, aby hovor byl přenášen v každém směru různými cestami a to pak vede k rozdílné kvalitě linky pro vysílání a příjem. Pokud oba modemy toto volitelné rozšíření podporují, můžou dosáhnout lepších výsledků při spojení.

Dlouho se zdálo, že na poli modemů se nic nezmění, protože s protokolem V.34 dosáhly svého technologického maxima, ale v roce 1996 byly podány ITU nové standardy pro modemy, které jsou 2x rychlejší než modemy s protokolem V.34. Protože ale probíhaly boje který standard bude uznán (zároveň byly vyvíjeny standardy další dva standardy x2 a K56flex také podporující přenosovou rychlost 56 Kb/s). V roce 1988 ale vyhrál standard V.90, díky tomu je jedno od kterého výrobce modem je.

Podstatou tohoto řešení je spolupráce digitálních ústředen, které přenášejí digitální data přímo od vysílající strany bez nutnosti jejich modulace až do poslední ústředny před příjemcem, kde jsou teprve modulována a analogovým způsobem přenesena do přijímajícího modemu. U tohoto způsoby přenosu je nutné, aby byl vysílající (provider) připojen k ústředně digitálně a aby byla rozšířena schopnost demodulátoru v ústředně, který původně sloužil jen pro demodulaci přenášených zdigitalizovaných hovorů na analogový tvar při přenosu k uživatelově koncové stanici (telefonu). To ovšem znamená technický zásah zejména u starších ústředen a poměrně velké investice.

Většina modemů standardu V.90 umožňuje odesílání (i v předem naprogramovaném časovém horizontu) a příjem faxů, hlasový záznamník (obsahují reproduktor i mikrofon) a umožňují také zajímavou funkci Fax On Demand, která umožní volajícímu výběr z nabídky až devíti připravených faxů a odeslání na telefonní číslo volajícího. Tato vlastnost je velice výhodná v případě, že uživatel dostává často žádosti o zaslání ceníků, objednávkových formulářů atd. Tyto modemy až na vyjímky obsahují pamět typu FlashROM.

 

 

 

 

 

 


2.6 Možnosti využití ISDN

Na několika dalších příkladech sem se snažil ukázat nejčastější využití ISDN. Pro větší názornost jsem u každého příkladu připojil jednoduchý obrázek, z kterého lze jednoduše pochopit princip daného využití. Nesnažil jsem se popsat všechny možnosti využití ISDN, protože většinou se jedná o kombinace či obměny těchto základních příkladů.

2.6.1 Komfortní telefonování

Digitální telefony umožňují kvalitní spojení s mnoha doplňkovými službami. Mezi největší výhody oproti analogovým sítím patří sestavení spojení do 2 vteřin, mnohem větší kvalita přenosu, minimální závislost změn parametrů signálu na délce vedení. Možnost přiřazení až 8 čísel, tedy i osmi telefonů na jednu přípojku, konferenční hovor a ostatní služby. Všechny možnosti využití komfortního telefonování v síti ISDN jsem shrnul do kapitoly 5.2 Doplňkové služby.

2.6.2 Přístup k Internetu

Síť ISDN je pro přístup k Internetu mnohem vhodnější než přístup přes analogové modemy. I přesto, že modemy standardu V.90 s přenosovou rychlostí 56 kbit/s se blíží přenosové rychlosti jednoho B-kanálu (64 kbit/s), je ISDN mnohem lepší. Mezi největší výhody přístupu na Internet po ISDN patří rychlost sestavení spojení do 2 vteřin, oproti analogovým, kde připojení trvá mnohdy i minuty (pokud se vůbec spojení podaří) a vyjednání spojení je tarifikováno, oproti spojení v ISDN. Oproti analogovým modemů je možnost zvyšovat přenosovou kapacitu (3.1.4.). Na obrázku je základní schéma přístupu na Internet přes ISDN.

V případě potřeby lze nastavit jeden B-kanál jako odchozí a druhý jako příchozí, tím je zaručena vysoká rychlost jak při přijímání tak i při odesílání dat. Toto je vhodné zejména při špičkách pro odeslání a příjem pošty, protože doba připojení se zkracuje na minimum.

 

2.6.3 Přenos souborů

Přenos souborů po síti ISDN je oproti analogovým modemům rychlejší a levnější. V reklamních materiálech Českého Telecomu se uvádí srovnání ISDN a Modemu s 28,8 kbit/s, toto srovnání podle mě není zrovna objektivní, protože dnes se častěji využívají modemy V.90 s přenosovou rychlostí 56 kbit/s a tam rozdíl při stahování není tak markantní. Při odesílání souborů má ovšem ISDN bezkonkurenčně navrch. Hodně také záleží na síti odkud nebo kam soubory přenáším. Já jsem si udělal menší test, kdy jsem kopíroval 1MB soubor z jednoho Mexického serveru a rozdíl mezi ISDN a modemem V.90 byl jen několik sekund. Ovšem to je extrémní příklad.

Na obrázku je pěkný příklad využití přenosu souborů, kde firma, která spolupracuje s několika externími pracovníky, potřebuje přenášet navzájem soubory. V závislosti na velikosti souborů se můžou připojit jeden nebo dva B-kanály. Při zapojení jednoho, můžou pracovníci po druhém B-kanále spolu konzultovat.

 

 

 

 

2.6.4 Vzdálená kancelář

Toto řešení je vhodné pro pracovníky pracují doma, a kteří potřebuje dostatečně rychlé spojení se svou firmou a potřebují posílat a přijímat e-mail a také přístup na internet. Pro domácnost je také zajímavá možnost připojení analogových zařízení na ISDN (fax, telefon), protože tím ušetří nemalé částky za pořízení nových ISDN přístrojů, které jsou oproti analogovým stále dražší. Samozřejmostí je možnost využít jeden B-kanál pro datovou komunikace a druhý pro hlasovou.

2.6.5 Propojování sítí LAN

Pro dvě vzdálené sítě, např. u dvou firemních poboček, je propojení sítí LAN sítí EuroISDN relativně jednoduchá a levná možnost. Tento způsob je vhodný pro propojení, které nevyžaduje permanentní spojení. Je proto vhodné pro prosté propojení, nebo i jako záloha propojení, v případě výpadku jiného propojení (pevné linky). Příklad jednoduchého propojení sítí LAN:

 

 

2.6.6 Zálohování spojení

Dnes je pro některé společnosti nepřijatelný výpadek spojení svých sítí LAN. Proto se často využívá EuroISDN jako záloha (back-up) pronajatého okruhu. V případě poruchy routeru/bridge se automaticky připojí B-kanál přípojky EuroISDN pro přenos dat do vzdálené sítě na dobu trvání poruchy pronajatého okruhu. Na obrázku je vidět základní princip fungování zálohování.

Zálohování se dle požadavků může lišit. Na dalších příkladech jsou jednotlivé druhy:

- Alternativní směrován do stejné lokality. V případě výpadku v přístupové síti zálohovaného konce dojde k přesměrování na záložní konec (B) okruhu a záložní koncové zařízení okruhu, které je umístěno ve stejné lokalitě jako primární vedení. Toto řešení se využívá nejčastěji

- Alternativní směrování do jiné lokality. V případě výpadku v přístupové síti zálohovaného konce, dojde k přesměrování na záložní konce okruhu a záložní koncové zařízení okruhu, které je umístěno v jiné lokalitě.

- Dvojité přístupové vedení. V případě výpadku v přístupové sítě dojde k přesměro-vání na záložní vedení, které je zakončeno ve stejném koncovém zařízení jako primární vedení. Toto připojení je podle mého názoru nejméně vhodné, protože v případě poruchy koncového zařízení je záložní vedení zbytečné.

V případě nutného permanentního spojení se záložní linka ISDN naváže ihned, jakmile primární pevná linka překročí stanovenou mez chybovosti a nečeká se na její absolutní odumření. Pro mnoho firem pak provolané impulsy neznamenají takřka nic oproti zachráněným datům.

 

2.6.7 Přizpůsobení šířky přenosového pásma

Podobným způsobem, jako zálohování, se využívá EuroISDN pro krytí špičkových nároků a datovou kapacitu mezi dvěma místy. Pokud požadavek na přenosové pásmo přesáhne kapacitu pronajatého okruhu, automaticky se připojí B-kanály pro přenos přesahující kapacitu až do poklesu potřeby na úroveň pronajatého okruhu. Toto řešení bývá levnější než pronajatý okruh o vysoké kapacitě.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6.8 Telemetrie

Pomocí ISDN se dá jednoduše zprostředkovat např. spolehlivou komunikaci monitorovacího počítače a měřících přístrojů ve vzdáleném provozu. Lze tak vzdáleně monitorovat a řídit řetězec přístrojů kontrolující výrobní procesy. Často se také používá pro bezpečnostní dohledové systémy pro zabezpečení vzdálených objektů. Jeden B-kanál může sloužit pro přenos obrazu snímaných kamerou (více kamerami, pak se přepínají), která neustále dohlíží a druhý B-kanál může přenášet stav přístupových vchodů a alarmů či různých tepelných nebo pohybových čidel.

Nejznámější způsob telemetrie známe z Internetu, kde se nabízejí různé on-line pohledy kamerami (např. na Václavské náměstí), které můžou být ovládané buďto D-kanálem, nebo u nás častěji instrukcemi v B-kanále. Lze ovládat natáčení, zaostření nebo přibližování.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Typy přípojek sítě ISDN

3.1. B-kanál

B-kanál (od: bearer, doslova: nosný kanál) je základním prvkem ISDN. Hlavní myšlenkou ISDN je oddělení signalizace od užitných dat (Out-of-Band signaling), a proto je B-kanál pro uživatele plně transparentní. B-kanál je určen pro přenos samotných informací (dat, hlasu, obrazu apod.) s přenosovou rychlostí 64 kbit/s (8kbytes/s). Pro získání větší přenosové rychlosti se můžou B-kanály spojovat.

3.1.1 Proč má B-kanál jen 64 kbit/s

Proč má B-kanále jen 64 kbit/s když dnes je požadavek na přenos dat z Internetu mnohem větší a např. DSL připojení má přenosovou šířku až 8 Mbit/s?

Jde o pozůstatek analogové telefonní sítě PSTN a tehdy zvolené metodě pro digitalizaci telefonního hovoru. Je třeba připomenout, že ISDN bylo primárně určeno pro komfortní telefonii s přidanou možností datových přenosů. Nikdo nepočítal s tak velkým rozmachem Internetu a s přenosem multimediálních dat, často o velkém objemu.

Základní myšlenkou bylo zkvalitnění přenosu hlasu a spolupráce s analogovými sítěmi PSTN, která má rozsah 3 100 Hz (300 Hz až 3 400 Hz). Pro digitalizaci hlasu se u ISDN používá šířka pásma 3 100 Hz (pro zachování přenosu hlasu na analogové linky) a šířka 8 000 Hz. U ISDN je zvolen triviální způsob kódování hlasu PCM (pulzně kódová modulace). Jde o způsob přenosu signálu v digitální formě založený na myšlence vzorkování analogového elektrického signálu v pravidelných intervalech, převodu těchto vzorků na číslo a následného přenosu proudu těchto čísel. Pro kvalitní digitální přenos informace postačuje vzorkování původního analogového signálu kmitočtem 8 000 Hz a vytvoří se tak 8 tisíc 12ti bitových vzorků (12 bitů zajišťuje rozlišovací schopnost 4 096 úrovní původního analogového signálu). Pomocí komprese µLAW (mí-LAW) se jednotlivé vzorky převedou na osmi bitové slovo. Po kompresi se amplituda kvantuje do 256 úrovní, tj. má rozlišovací schopnost 256 úrovní na jeden vzorek. Hodnota jednoho vzrorku je tedy 8 bitů (8 bitů = 1 byte). Takže pro přenos zdigitalizovaného analogového signálu potřebujeme přenosový kanál se stálou minimální rychlostí 8 000 x 8 bitů za vteřinu , což dává našich 64 kbit/s. Při spojení dvou B-kanálu (128 kbit/s) a používání moderních kompresních algoritmů (až 8:1) lze dosáhnout přenosové rychlosti až 1 Mbit/s.

Pro porovnání, mobilní síť GSM používá vyspělejší způsob kódování hlasu s kompresí a pro přenos o obdobné kvalitě potřebuje kanál o šířce jen asi 12 kbit/s, což je zhruba pětkrát méně než potřebujeme při kódování pomocí PCM.

3.1.2. Přenosové služby na B-kanále se dělí na dvě hlavní skupiny:

Kromě uvedených služeb existují ještě další přenosové služby, v praxi se však příliš nevyskytují. Platí, že dva terminály mohou uskutečnit spojení, pokud ovládají společnou přenosovou službu, jinak je spojení odmítnuto. Jednoduše to lze vysvětlit takto: pokud požadována spojová cesta je transparentní, jsou všechny její části transparentní a digitální. Pokud není požadována cesta transparentní, může být spojení složeno z úseků transparentních i netransparentních - například analogových, komprimovaných apod. a není plně digitální a tudíž neposkytuje všechny možnosti ISDN.

Jednou z velkých výhod ISDN je možnost efektivním způsobem využívat dostupné B-kanály, což nachází uplatnění zejména v datových aplikacích. Část těchto možností je zakomponována v samotné službě a další funkce pak zajišťují koncová zařízení. Proto uvádím jejich přehled:

 

3.1.3. Dial-On-Demand – Vytočení na vyžádání

Mezi hlavní přednosti telekomunikační sítě ISDN patří velmi rychlé navazování spojení v rozsahu 0,5 až 2 vteřiny, záleží zda hovor je místní nebo mezinárodní. Připojení k Internetu trvá zhruba 3 až 5 vteřin, přičemž většinu této doby je způsobena mechanismy spojenými se síťovými protokoly, přehlašováním a podobně.

Možnost vytáčení na vyžádání je známá např. z MS Internet Exploreru, kde při otevření sám začne sestavovat spojení. To není moc zajímavé, protože to umí i s analogovými modemy. Hlavní “vtip” je právě v krátké době připojení. Po uskutečněném spojení a déle trvající neaktivitě (např. prohlížení stránky) se spojení automaticky přeruší a tím se šetří telefonní poplatky. Při další aktivaci (po kliknutí na další odkaz) se opětovně spojení naváže. Uživatel však toto ani nezaregistruje, právě díky krátké době spojení. Na první pohled to vypadá, jako by byl stále připojen.

Tato funkce má však jeden háček, při nastavování příslušného intervalu odpojení je potřeba hodně přemýšlet, protože by se mohlo stát, že při ukončování, které je kratší než délka jednoho impulsu, se nám naopak telefonní účet prodraží. Toto vynikne zejména u tarifu Internet 2000. Nejefektivnější je podle mě využívat vytočení na vyžádání ve špičce, kdy jsou časy mezi jednotlivými impulsy krátké.

3.1.4. Bandwidth-On-Demand – Šířka pásma na vyžádání

Bandwidth-On-Demand, také Dynamic Bandwidth Allocation (DBA) umožňuje inteligentně pracovat s B-kanály a v závislosti na aktuálním požadavku objemu přenášených dat je automaticky připojovat a odpojovat tak, aby výsledná rychlost připojení odpovídala požadavkům na přenos dat. Připojování a odpojování se provádí pomocí tzv. BACP (Bandwidth Allocation Control Protocol). Tento mechanismu funguje stejně pro BRI i PRI přípojky, liší se pouze tím, kolik B-kanálů má k dispozici. Sdružit tak lze až 30 kanálů, v praxi se nejčastěji používá spojení 4 a 8 B-kanálů pro videokonference nebo pro automatické zálohování, tzv. Backup.

Funkci Bandwidth-On-Demand v zásadě nezajišťuje síť ISDN jako taková, ale musí ji mít implementováno koncové zařízení. Aby byla tato funkce kompatibilní se zařízením ISDN všech výrobců, musí zařízení podporovat multilink protokol PPP (ML-PPP).

Cenová výhodnost toho řešení se projeví zejména v případě, že se standardně používá jeden B-kanál a pouze ve špičkách, když tato rychlost nestačí, se připojením druhého B-kanálu na nezbytně nutnou dobu zajistí průtok 128 kbti/s. Za vyšší rychlost se tedy platí jen tehdy, když je používaná (na rozdíl od pevných linek), přičemž funguje zcela automaticky na základě předdefinovaných parametrů. Těmto parametrům je také vhodné věnovat při nastavování pozornost, aby výsledný efekt byl co nejekonomičtější.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.5. On-Line komprese

Zvýšit objem přenášených dat lze spojením více B-kanálů (Bandwidth-On-Demand) nebo on-line kompresí přenášených dat. Pro kompresi u analogových modemů se používá komprese V.42bis, u ISDN se používá tzv. STAC komprese. Ta je výkonnější než V.42bis. Dosahuje komprese až 1:4, lze tak při použití dvou B-kanálů rychlosti až 521 kbit/s. Bohužel je STAC komprese licencovanou technologií, takže jí nejlevnější ISDN datová zařízení nemusí podporovat. Existují i různé nestandardní firemní řešení komprese, které někdy bývají i lepší.

S tímto problémem také souvisí problém s připojováním koncových ISDN zařízení k počítači. Běžná levná externí ISDN zařízení se připojují k počítači přes sériový port (COM). Standardní COM má maximální přenosovou rychlost 115 kbit/s asynchroně. Po doplnění start a stop bity (režie) je poté průtok z koncového zařízení do počítače zhruba 80 kbit/s (přesně 92 160 bit/s). Z toho je patrné, že zařízení připojené přes COM port dokáže plně využít jen jeden B-kanál s maximálně 1,4 násobnou kompresí. Při sdružení dvou B-kanálů bez komprese (asynchroní průtok dat je potom asi 160 kbit/s) je průtok do PC výrazně omezen, prodlužuje se doba přenosu a zbytečně se přichází o asi 40 % telefonních poplatků. Jako řešení se jeví používat ISDN zařízení, která pro připojení k PC využívají USB rozhraní. USB podporuje datový tok až 12 Mbit/s. Většina nových ISDN koncových zařízení podporuje už jen USB.

Další problém při připojení koncového zařízení přes COM port do PC je, že nelze současně používat jedno zařízení ve dvou aplikacích. Např. když ve stejnou chvíli uživatel brouzdá po Internetu a potřebuje odeslat nebo přijmout fax, tak mu to na zařízení připojeném přes COM port nepůjde. Jediným řešením je zase koncové zařízení připojitelné přes USB.

3.1.6. Call Bumping – Vnucení hlasového volání

Tato funkce je speciálně určena pro BRI přípojky, která má nejčastější využití pro vzdálený přístup a obecně SOHO aplikace. Tj. když jediná přípojka ISDN slouží jak pro připojení k Internetu, nebo jiné vzdálené síti, tak pro telefonování. V případě, že pro vzdálený přístup k nějaké síti jsou využity oba dva B-kanály (protokolem ML-PPP), schází pak možnost telefonování, protože již není volný žádný B-kanál. Call Bumping umožňuje při vyzvednutí sluchátka automatické odpojení jednoho B-kanálu, a ten je pak přidělen hlasové službě. Po ukončení hovoru a zavěšení se automaticky B-kanál zase připojí.

 

3.1.7 Voice Priority

Ošetření volání Call Bumping při obsazení všech B-kanálů (protokolem ML-PPP) je celkem jednoduchá věc. Mnohem problematičtější je ošetření příchozího hovoru, hlavně z toho důvodu, že k vyřešení tohoto problému je potřeba součinnost operátora (pokud není připojení přes PBX – pobočkovou ústřednu). Vždy, když jsou všechny B-kanály obsazeny (protokolem ML-PPP), volající uslyší pouze obsazovací tón. Pokud však chce volaný hovor přijmout, musí pomocí doplňkové služby Call Waiting chvilku “počkat” na ústředně než se mu předá v rámci signalizace informace o tom, že někdo volá (známá funkce z mobilních telefonů). Příslušné datové ISDN zařízení (pokud to podporuje) pak má možnost jeden z B-kanálů zavěsit a hovor přijmout.

Voice Priority má také jednu zajímavou funkci, spoléhá na to, že při obsazení obou B-kanálů je volaný připojen k Internetu. Hovor poté ústředna přesměruje do počítače jako VoIP. Tato zajímavá funkce se ale nevyužívá.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. D-kanál

D-kanál se používá primárně k přenosu řídících informací, které slouží k určení režimu přenosu a k navazování spojení. Pokud D-kanál nepracuje s řídícími informacemi je možno ho používat pro přenos samotných informací (o tom dále) a využívání služby AO/DI. Přenosová rychlost tohoto kanálu je 16 kbit/s u základní přípojky BRI a 64 kbit/s u primární přípojky PRI. U PRI je přenosová rychlost větší, protože je potřeba přenášet větší objem signalizačních informací. D-kanál je trvale připojený, netarifikovaný a paketově orientovaný a využívá protokol DSS1.

 

3.2.1. AO/ID - Přenos uživatelských dat po D-kanále

D-kanál není tarifikován, a proto mnoho účastníků zajímá přenos dat po tomto kanále. Český Telecom tuto službu nabízí pod názvem DIR-IS. K přenosu se používá část kapacity kanálu o rychlosti až 9 600 bit/s, což není mnoho, takovou přenosovou rychlost poskytují mobilní telefony.

Využití této služby je především v aplikacích, které nepotřebují přenášet velké objemy dat. Na druhou stranu se jedná o často opakované přenosy. Aplikace zpravidla využívají všechny ochranné a opravné mechanismy protokolu X.25 (neztratí se ani paket). Příkladem použití mohou být například platební karty, platební terminály v obchodech, hotelích apod. Navíc B-kanály zůstávají volné a lze je použít na telefonování nebo připojení k Internetu.

Jak jsem psal na začátku kapitolky, D-kanál není tarifikován, to je sice pravda, není tarifikován pomocí impulsů, jako B-kanál, ale přenos dat se zpoplatňuje. DIR-IS používá stejný princip zpoplatnění, jaký se dnes používá např. pro bezdrátové připojení k Internetu. Tedy do určitého objemu dat se platí měsíční paušální poplatek a nad tento objem je zpoplatnění za základě počtu přenesených MB. Výše poplatků se také odvíjí od zvolené rychlosti, ta je nabízena v těchto rychlostech: 300b/s, 1 200 b/s, 2 400 b/s, 4 800 b/s, 9 600 b/s. Bývá poměrně těžké určit zvolenou rychlost a přenesená MB navíc, aby byl přenos co nejekonomičtější.

 

 

 

 

 

4. Signalizace

Po D-kanále se přenáší všechny informace potřebné pro navazování a ukončování spojení, fungování doplňkových služeb a i přenosu dat. Toto řešení je pro uživatele velkou výhodou, zaručuje mu téměř neomezenou volnost ve struktuře dat či protokolech přenášených po B-kanálech, jedinou podmínkou je, aby si zařízení na obou koncích rozuměla a byla dodržena fyzická struktura 64 kbit/s synchronně.

Signalizace je soubor signálů a značek, obvykle elektrických, kterými je sestavováno, udržováno a obsluhováno spojení telekomunikačních zařízení (např. telefon a ústředna, dvě ústředny atd.). Vesměs se jedná o spojení dvou zařízení. Podstatné je, aby obě zařízení používala shodnou signalizaci na shodném nosiči. Například není možné na ISDN přípojku přímo připojit běžný telefonní přístroj. "Státní" signalizace se používají pro přístup do JTS.

 

4.1. Protokol DSS1

Signalizace č. 7 (SS7) se v zásadě používá uvnitř sítí telekomunikačních operátorů, takže řadoví uživatelé se s ní přímo nesetkají. Pro uživatele je v rámci ISDN naopak velmi důležitá signalizace na D-kanále, pro kterou se v rámci EuroISDN používá protokol DSS1. Je potřeba zdůraznit, že D-kanál DSS1 tvoří pouze přístupovou signalizaci, takže na této úrovni nejsou přímo propojena koncová zařízení. Pomocí protokolu DSS1 tedy koncová zařízení (případně ISDN PBX -–pobočkové ústředny) komunikují pouze s touto veřejnou ústřednou operátora, od které je realizována ISDN přípojka. Tato veřejná ústředna zprávy protokolu DSS1 interpretuje a následně vytvoří odpovídající zprávy v SS7. Ty se používají po celou cestu mezi volajícím a volaným a teprve zase až poslední ústředna operátora na straně volaného na jejich základě vytvoří zprávy v protokolu DSS1 (mimo EuroISDN i jiného) a pošle je do D-kanálu na příslušné ISDN přípojce.

DSS1, jak jej popisují ITU doporučení, nese označení Q.931 (ETSI ekvivalent je ETS 300 102), takže se někdy místo DSS1 píše Q.931.

 

 

 

 

 

4.2. SS7 - Signalling Number 7 (Signalizace č. 7)

Signalizace SS7 – Signalling Number 7 zaznamenala v osmdesátých letech v telekomunikacích velký průlom v implementaci do telekomunikačních sítí. Předzvěstí plně digitální signalizace SS7 byla digitalizace sítě PSTN a zájem telekomunikačních operátorů zachovat růst obratu poskytováním nových služeb. Později nastala ve světě situace, kdy digitalizace telekomunikační sítě vyvolala podnět k těsnějšímu provázání s počítačovými sítěmi LAN, MAN i WAN. SS7 se v současné době používá prakticky ve všech digitálních telekomunikačních sítích jako síťová signalizace (při komunikaci mezi ústřednami).

Základní struktura SS7 je znázorněna na obrázku:

První tři vrstvy (MTP Level 1-3) se starají o to, aby zprávy v síti chodily jak mají. ISDN specifikuje vrstva ISUP (ISDN User Part), což je část SS7, která zajišťuje fungování všech specifikací ISDN. Klasický telefon obsluhuje TUP (Telephone User Part) a mobilní telefony zase MAP (Mobile Application Part). INAP (Intelligent Network Application Part) se stará o funkci tzv. inteligentních sítí.

Z toho vyplývá, že fungování ISDN, obyčejných i mobilních telefonů zajišťují podmnožiny jedné jediné signalizace v jediné telekomunikační síti. Díky tomu je možné bez problémů například volat z ISDN na mobil, a proto také řada doplňkových služeb funguje jak v ISDN tak v mobilních a obyčejných telefonech. Zároveň existují služby dostupné pouze v ISUP (např. suabdresování), takže ty se pak mimo ISDN nevyskytují. SS7 je důležité při jakémkoliv propojování sítí různých operátorů, ať už vnitrostátně nebo mezinárodně. Standardní používání SS7 v celosvětovém měřítku pak dává relativně bezproblémovou možnost propojovat jakékoliv digitální telekomunikační sítě. To se samozřejmě nemusí vždy povést bez chyb, ale předpoklady pro bezchybné fungování jsou díky jednotnému standardu SS7 vytvořeny.

4.2.1 Struktura SS7

Nezbytnou podmínkou pro fungování jakékoliv telekomunikační sítě je existence signalizace, pomocí které se navazuje a řídí spojení mezi dvěma účastníky. V současných digitálních sítích se jako síťová signalizace (při komunikaci mezi ústřednami) převážně používá signalizace č.7 (SS7 - Signaling System 7).

Systém SS7 je tvořen signalizační sítí, která je překryvná k síti hovorových kanálů. To znamená, že signalizace obsluhující hovorové spojeni jde jinou cestou než vlastni hovor. Jeden signalizační kanál (64 kbit/s) obslouží 1000 až 2000 hovorových kanálů. Signalizační kanál může být v libovolném kanálovém intervalu PCM rámce. Zavedeni teto signalizace je nutnou podmínkou pro zavedeni ISDN a realizaci inteligentní sítě.

Signalizační sít je tvořena těmito základními prvky:

- SSP – Signal Switchin Point, v ústředně typu HOST (místní ústředna) vytváří, ukončuje nebo přepíná telefonní spojení

- STP – Signal Transfer Point (Směrovače v signalizační síti), směřují signalizační zprávy, většino jako součástí tranzitních ústředen. V ČR se používají ještě dva SASTP (Stand Alone STP) v Praze a v Brně, které se nacházejí mimo ústředny, směřují signalizaci mezi různými sítěmi (do mezinárodní sítě, nebo mezi různými operátory v ČR).

- SCP – Signal Control Point, databáze poskytující informace pro doplňkové služby.

Zjednodušené schéma signalizační sítě:

Při sestavování hovoru mezi dvěma účastníky uvnitř sítě operátor signalizace jde z SSP místní ústředny prvního účastníka přes STP do SSP místní ústředny druhého účastníka. V případě volání do sítě jiného operátora, signalizace jde přes STP a SASTP. Samotný hovor může jít paralelně se signalizací (přes tranzitní ústřednu) nebo po příčce mezi místními ústřednami.

4.2.1 Sestavení hovorového spojení

Realizace spojeni v digitální telefonní sítí už není tak jednoduchá jak to bývávalo v analogové síti. Pro představu proto popíšu procesy probíhající při tom na příkladu meziměstského volání mezi dvěma účastníky.

Ústředna A zanalyzuje volené číslice a zjistí, že je požadováno spojení do ústředny B. Ústředna A vybere volný hovorový kanál k ústředně B a vytvoří inicializační zprávu IAM (Inital Adress Message), která je adresována ústředně B. Ta obsahuje adresy výchozí a cílové ústředny, číslo volaného a volajícího, zvolený hovorový kanál a jiné informace. Tato zpráva je směrována signalizačnímy kanály přes jeden z STP do ústředny B.

Ústředna B analyzuje zprávu, zjistí volané číslo a ověří, zda volaná stanice není obsazena. Pokud je volná, ústředna B vytvoří zprávu ACM (Adress Complete Message), která oznamuje, že cílová stanice byla nalezena. Zpráva obsahuje adresy výchozí a cílové ústředny a zvolený hovorový kanál. Zpráva ACM je směřována přes jeden z STP zpět do ústředny B. Ve stejné chvíli se propojí hovorový kanál ve zpětném směru (k ústředně A) a začne se vysílat vyzváněcí tón, zároveň se začne vyzvánět účastník B.

 

 

Po příjmu zprávy ACM ústředna A spojí volajícího účastníka se zvoleným hovorovým kanálem ve zpětném směru, aby slyšel vyzváněcí tón vysílaný ústřednou B. Když volaný zvedne sluchátko, ústředna B vytvoří zprávu ANM (Answer Message) a vyšle jí k ústředně A. Poté dojde k propojení hovorového kanálu i v dopředním směru a konverzace může začít.

Pokud nejdříve zavěsí volající, ústředna A vygeneruje zprávu REL (Release Message) směrovanou k ústředně B spolu s identifikací hovorové cesty. Ústředna B přijme zprávu REL, odpojí účastníka od hovorového kanálu, tento kanál označí jako volný, vygeneruje zprávu RLC (Release Complete Message) spolu s identifikací hovorového kanálu a nasměruje ji k ústředně A. Po příjmu zprávy RLC ústředna A uvolní použitý hovorový kanál.

Na tomto zjednodušeném příkladě jsem se snažil ukázat základní princip signalizace SS7. Ve skutečnosti je sestavení hovoru mnohem komplikovanější, obzvláště při využívání služeb inteligentní sítě (doplňkových službách).

 

4.2.2 Zelená linka 0800

Dnes je normální (někdy i nutností), že firmy mají zelenou linku, na které zákazníkům nabízejí různé služby, informace o produktech a službách, nebo technickou podporu. Volání na toto číslo neplatí volající ale volaný (firma). Pokud se divíte, proč zelenou linku rozebírám u popisu signalizace, tak je to proto, že chci popsat jak je volání na toto číslo realizováno v signalizačním systému č. 7 (SS7).

Telefonní číslo s předvolbou 0800 je v podstatě virtuální číslo, kterému je v databázi SCP přiřazeno účastnické číslo, kam bude hovor směřován. Toto může být různě nastaveno podle čísla volaného, doby volání apod.. Např. v pracovní době hovor bude směřován na lokální pobočky, zatímco v noci a o víkendech bude směřován na celorepublikovou centrálu.

 

 

Účastník vytočí číslo 0800 xxxxxx, ústředna A pozná, že se jedná o volání na zelenou linku. Ústředna vygeneruje signalizační zprávu s dotazem, číslem volajícího a volaného a pošle ji do jednoho z STP. STP zprávu přijme a zjistí, že se jedná o dotaz na službu 0800, vybere vhodnou databázi SCP a pošle jí tuto zprávu. SCP přijme zprávu, zanalyzuje ji a podle vstupních údajů určí telefonní číslo nebo síť, kam bude hovor směrován. SCP vygeneruje zprávu s odpovědí obsahující všechny údaje nutné pro uskutečnění spojení a nasměruje ji do ústředny A. Zpráva z SCP dorazí přes jeden s STP do ústředny A, ta ji zanalyzuje, vybere volný hovorový kanál, vygeneruje inicializační zprávu IAM a začne navazování hovoru standardním způsobem popsaným výše (sestavení hovorového spojení). Tarifikace probíhá formou výměny zpráv mezi ústřednou volajícího a volaného.

 

4.3 Navázání spojení – pomocí DSS1 a SS7

Na tomto příkladě sestavení spojení chci ukázat jak to vlastně je mezi DSS1 a SS7. Jak jsem popsal již výše, vše probíhá formou posílání zpráv, které mezi koncovým zařízení a první ústřednou operátora jsou ve formátu DSS1 (přístupová signalizace) a uvntři sítě se pak používá Signalizace č. 7 (SS7). Vše jsem shrnul do tohoto grafu:

Teď již jen ve stručnosti popíšu význam jednotlivých zpráv.

- Úplně první zprávou je SETUP, což je žádost o navázání spojení, ve které je především uvedeno odkud a kam se chce volat a jaký typ dat se poté bude přenášet po B-kanále. Na vyslání zprávy SETUP stačí pouhé vyzvednutí sluchátka ISDN telefonu. současně s touto zprávou se danému volání přiřadí unikátní Call Reference Value (CRV), které je pak obsazeno i ve všech dalších zprávách týkajících se tohoto volání. Zpráva SETUP posléze doputuje až k volanému zařízení, které z ní pozná údaje o příchozím hovoru.

- Zprávou SETUP ACKnowledge síť potvrdí přijetí zprávy SETUP a informuje o přidělení B-kanálu.

- Poté následuje zpráva CALL PROCeeding, což je jenom informace o tom, že síť sestavuje okruh pro spojení po B-kanále, toto obvykle trvá méně než vteřinu.

- Zpráva ALERTing indikuje vyzvánění, což u datových zařízení, která okamžitě vyzvednou B-kanál, často opadá.

- Jakmile volaný vyzvedne a je navázáno spojení na B-kanále, posílá se zpráva CONNect. V tento okamžik se také zahajuje účtovní hovoru (tarifikace). Poté jsou obě zařízení spojena a probíhá přenos hlasu či dat po B-kanále.

- Jakmile jedna ze stran (v grafu je to volající) zavěsí a ukončí tak spojení, posílá se zpráva DISConnect.

- Následující zpráva RELease informuje o zrušení okruhu pro B-kanál a v tento okamžik také končí účtování hovoru.

- Na ni navazuje úplně poslední zpráva RELEase COMplete, po které přestává hovor v síti definitivně existovat a uvolní se jeho CRV, jenž může být poté použito pro jiný hovor.

 

Všechny tyto zprávy představují minimum, které musí vždy proběhnout při úspěšném navázání a ukončení spojení mezi dvěma ISDN zařízeními. Různých zpráv však v rámci jednoho hovoru může být mnohem víc, zejména díky využívání doplňkových služeb.

 

 

 

 

 

 

 

4.4 Vrstvy přenosu

Předchozích kapitolkách jsem se věnoval přenosu pomocí signalizačních protokolů, ale myslím si, že velmi důležité obeznámení fyzických vrstev přenosu. Sice pro obyčejné uživatele nemá smysl její znalost, ale pro pochopení principů přenosů je myslím potřebná. Znalost se také hodí při zjišťování chyb v síti ISDN.

 

4.4.1 Fyzická vrstva přenosu mezi NT a koncovým zařízením

Přenos mezi NT (Network Termination – zakončení sítě) a koncovým zařízení probíhá po tzv S-busu (5.). Jde o čtyřdrátovou sběrnici, kde se jeden pár využívá pro přenos dat od NT ke koncovým ISDN zařízení a druhý pár pro komunikaci opačným směrem. Fyzický rychlost přenosu na každém páru je 192 kbit/s, z čehož celkem 144 kbit/s tvoří data z obou B-kanálů a D-kanálu.

Použité kódování dat se nazývá Alternate Mark Inversion (AMI), je znázorněno i na obrázku. Logická jednička je reprezentována nulovým napětí a nula má střídavě kladnou a zápornou polaritu. Díky tomu lze snadno detekovat chybu v jednom bitu. Dvě nuly za sebou se stejným znaménkem se nazývají bipolar violation a detekují buď chybu nebo se používají záměrně pro účely synchronizace.

 

 

 

Formát fyzických rámců je znázorněn na následujícím obrázku. Rámce proíhající od NT k TE a od TE k NT nejsou zcela shodné. Jejich délka je 48 bitů, což časově odpovídá 250 mikrosekundám. Přenos rámců je časově synchronizován, časování je 4 kHz.

 

Jednou z věcí, které je třeba na této úrovni ošetřit, je sdílení D-kanálů na cestě od TE k NT. Kdy které zařízení smí použít daná B-kanál se dozví z protokolu vyšších vrstev, ale do D-kanálu může principiálně začít posílat data kdykoliv. Kolize se zde detekuje echováním bitu z D-kanálu (bit E). Zařízení porovnává echo s tím, co vyslalo a když se bity liší, ví že došlo ke kolizi a musí přestat vysílat. Stejně tak je zajištěno, aby si nějaké zařízení nemohlo “okupovat” D-kanál jen samo pro sebe. K tomu se používají velmi složité mechanismy, a účelem této práce není opsání x-set stránkových ITU-T norem, proto podrobnější popis vynechám.

Z fyzické přenosové rychlosti 192 kbit/s vyplývá, že na S-busu je poměrně vysoká režie přenosu. V EuroISDN se navíc část datových bitů prakticky nevyužívá (S-channel, Q-channel), což je dáno snahou o co nejjednodušší NT, aby se minimalizoval jejich odběr. V zemích, kde je NT koncovým zařízením, se naopak pomocí těchto bitů realizují různé přídavné funkce, např. pro autotestování. Nevyužité datové bity pak slouží spolu s bity L pro tzv. load balancing, tedy pro eliminaci stejnosměrné složky signálu.

Délka jednotlivých bitů i celého rámce jsou důležitými parametry pro synchronizaci a časování přenosu. To platí zvláště pro komunikaci ve směru TE-NT, kde do jednoho rámce mohou teoreticky přispívat tři různá zařízení: jedno do prvního B-kanálu, druhé do druhého B-kanálu a třetí do D-kanálu. Přitom se při odesílání svých bitů musí každé strefit do příslušné části rámce (časový multiplex, nazývaný také jako zip).

Do NT nesmí rámec přijít poškozený nebo časově příliš posunutý, přičemž každý konkrétní typ NT má svou míru tolerance. Právě tyto časové charakteristiky určují pravidla pro vzdáleností limity, zvláště u krátké a prodloužené pasivní sběrnice. Signál se po vedení šíří sice vysokou, ale omezenou rychostí, takže je nutno udržet celkové zpoždění (round trip delay) i zpoždění mezi zařízeními (diferential delay) v přijatelných mezích.

 

4.4.2 Layer 1 - Fyzická vrstva přenosu mezi NT a ústřednou operátora pro BRI přípojky

Problematiku PRI přípojek rozepisovat nebudu, protože jde o záležitost, myslím pro profesionály, nehledě na to, že PRI přípojky lze realizovat mnoha způsoby, takže popis všech možností by byl opravdu značně obsáhlý.

Ve srovnání s fyzickou vrstvou na S-busu (viz. předešlá kapitolka), je zde všechno úplně jinak. Základním faktorem, ze kterého se kdysi při návrhu fyzické vrstvy vycházelo, byla nutnost vystačit si s již instalovanými metalickými vedeními, tak aby šlo co nejjednodušeji provést přeměnu klasické analogové přípojky na ISDN. Je třeba se škodolibě zmínit, že použitá technologie je zhruba dvacet let stará, a dnešní novinka xDSL dokáže ze stejného vedení “vymačkat” mnohem více.

Vedení, nazývané někdy jako Digital Subscriber Loop, je u ISDN BRI pouze dvoudrátové a měděné, přičemž je maximální délka podle norem je 18 000 stop, tj. 5, 46 km. Tento údaj se bere jako hraniční, ale vše záleží na konkrétním případě a konkrétním páru drátu. To se měří měřícími přístroji a poté se rozhodne, zda tento pár drátu vyhovuje nebo ne. Přenos dat mezi NT a LT (Line Termination) na veřejné ústředně je typu point-to-point, takže již nejde o žádnou sběrnici jako v případě S-busu. Díky tomu se vystačí jen s jedním párem a také režie přenou jsou nižší. Fyzická rychlost je 160 kbit/s oběma směry (full duplex) s využitím scramblingu potlačení ozvěn (echo cancellation).

Pro digitální přenos dat je použito kódování 2B1Q (2 Binary 1 Quaternary), které používá čtyřstavovou logiku. Díky tomu je modulační rychlost poloviční oproti přenosové, tj. 80 kbaud/s, což je samozřejmě výhodné, protože nároky na kvalitu vedení závisí na rychlosti modulační a ne na přenosové. Kódování 2B1Q je sice také starší, ale pořád výkoné a používá se i v jiných typech zařízení, jako jsou třeba baseband bodemy. Oproti moderní xDSL ale opět prohrává.

 

Kódování 2B1Q je znázorněno na obrázku. Pro popis jeho čtyř stavů nepoužívají napěťové úrovně ve Voltech, ale jim odpovídající Quaternary symboly –3, -1, +1, +3. S těmi se lze setkat i v praxi u měřících přístrojů, když se testuje přípojné vedení na bitovou chybovost. Testování se provádí tak, že do vedení se posílají vzorky dat (pattern), které jsou vyjádřeny právě jako přesně definovaná posloupnost Quat symbolu. Teoreticky by se ale tato měření a testování neměl provádět uživatel, protože tím zasahuje již do sítě operátora.

Z hlediska přenosu dat jsou bity seskupeny do tzv. U rámců (frame) o délce 240 bitů. Z toho prvních 18 bitů tvoří úvodní synchronizační slovo a dalších 216 bitů jsou data z B a D kanálů. Posledních šest bitů označovaných jako M je režie přenosu. Seskupení osmi takovýchto rámců tvoří superframe, kde se z celkem 48 M bitů poskládají řídící informace potřebné pro to, aby rámce na lince chodily jak mají. Podrobněji to popisuje následující obrázek.

Pro úplnost by chtěl podotknout, že pokud je ISDN BRI přípojka realizována jinak, než po metalickém páru (např. bezdrátově jako FWA nebo přes satelit), pak fyzická vrstva vypadá úplně jinak, dle použité technologie. Tato možnost se ale moc často nevyužívá.

 

4.4.3 Layer 2 - Linková vrstva přenosu na D-kanálu

Po fyzických vrstvách přenosu přichází na řadu druhá vrstva, linková. Při jejím návrhu si tvůrci ISDN usnadnili život, protože se takřka úplně nechali inspirovat již dříve zavedenými a osvědčenými protokoly.

Přenos dat na D-kanále je paketově orientovaný a primárně slouží pro přenos zpráv signalizačního protokolu DSS2. Přenos dat na linkové vrstvě vychází z široce rozšířené rodiny protokolů typu HDLC a SDLC a prakticky kopíruje linkovou vrstvu protokolu X.25, která se označuje jako LAP-B. V případě ISDN se linková vrstva označuje jako LAP.D.

Formát rámce LAP-D je znázorněn na obrázku. Začátek a konec rámce, nazávaný FLAG je indikován skupinou bitů [011111110]. Další pole FCS (Frame Control Sequence) slouží pro detekci eventuálních chyb při přenosu pomocí CRC. V poli Data, které má proměnný počet oktetů (max 260) jsou pak nesena data z protokolu třetí vrstvy – například zpráva protokolu DSS1.

V poli Control sepřenášejí různé řídící informace, které slouží k tomu, aby rámce na úrovni linkové vrstvy chodily jak mají, tj. aby došly všechny a ve správném pořadí. Využití pole Control a celý mechanismu přenosu zpráv je prakticky identický s linkovou vrstvou protokolu X.25. Takže detailní informace je možno získat z jakékoliv literatury popisující fungování X.25.

 

 

 

Pole Address je pro specifikaci ISDN nejdůležitější. Právě využití pole Address představuje hlavní a prakticky jediný rozdíl mezi LAP-B v X.25 a LAP-D v ISDN. Jak již jsem dříve řekl, D-kanál tvoří pouze přístupovou signalizace mezi koncovými zařízeními připojenými k NT a nejbližší veřejnou ústřednou operátora, ze které je realizována ISDN přípojka. Z toho logicky vyplývá, že jde o spojení typu bod-bod, takže na rozdíl od veřejné datové sítě X.25 je odesílatel i příjemce rámců na úrovni linkové vrstvy v ISDN pevně určen. Díky tomu není potřeba rámce na úrovni linkové vrstvy adresovat a toto pole se využívá pro přenos jiných informací, které jsou specifické právě pro ISDN.

Dva oktety, které tvoří pole Address, jsou použity pro přenos dvou řídících slov SAPI a TEI, které se společně označují jako DLCI (Data Link Control Identifier). Tento název existuje i ve Frame Relay a označuje něco úplně jiného.

Bitové scéma dou oktetů pole Address je na následujícím obrázku, bity C/R, EA0 a EA1na tomto obrázku žádný podstatný význam.

 

 

 

SAPI - Service Access Point Identifier

SAPI je šestibitové pole, které určuje rozhraní k Layer 3, tedy k následující vyšší síťové vrstvě, jednoduše prostě předává údaj, jaký typ dat je nesen v poli Data Information Fied.

SAPI může nabývat těchto hodnot:

0 – rámec nese signalizační informace

1 – rámec nese data v řežimu Q.931

16 – rámec nese data v režim X.25

32 až 47 – rezervováno pro národní použití

62 – testovací účely

63 – řídící rámec na úrovni linkové vrstvy

 

Ve standardní implementaci ISDN se z těchto hodnot využívají pouze dvě, a to SAPI=0 nebo SAPI=63. Hodnota 0 je používána nejčastěji a znamená, že linková vrstva nese signalizační informace ISDN D-kanálu, tedy v případě EuroISDN zprávu protokolu DSS1. Hodnota 63 pak označuje, že rámec je použit pro některé procedury na úrovni linkové vrstvy, například pro přidělení TEI.

TEI – Terminal Endpoint Identifier

TEI je z praktického hlediska pro uživatele důležitější než SAPI, protože umožňuje usnadnit monitorování provozu na D-kanálu, pokud je na S-bus připojeno více koncových zařízení. TEI je totiž stručně řečeno fyzická adresa koncového ISDN zařízení (terminálu) na sběrnici, která je v režimu point-to-multipoint (krátká nebo prodloužená pasivní sběrnice). Pomocí TEI lze tedy na úrovni linkové vrstvy určit, pro které konkrétní koncové zařízení je rámec určen, respektive od kterého pochází.

TEI může nabývat těchto hodnot:

0 – TEI dosud nebylo přiřazeno (TEI unassigned state) nebo je sběrnice v režimu point-to-point, tj. může na ní být připojen pouze jediný terminál, čímž odpadá nutnost adresace na úrovni TEI

1 až 63 – manuálně přiřazené TEI (nepoužívá)

64 až 126 – automaticky přiřazené TEI (standardní metoda)

127 – broadcast – rámec je určen všem terminálům připojeným ke sběrnici

Hodnota TEI je koncovému zařízení automaticky přiřazena sítí (veřejnou ISDN ústřednou) při jeho připojení na sběrnici během inicializace linkové vrstvy a pohybuje se v intervalu 64 – 126. Procedura přiřazení TEI používá SAPI=63. Hodnotu TEI si zařízení pamatuje po celou dobu, dokud není fyzicky vypnuto nebo odpojeno od sběrnice. Pomocí TEI si také síť hlídá maximální počet osmi zařízení, jež je možné připojit na S-bus. Devátému zařízení síť odmítne přidělit TEI, takže nedojde k jeho inicializace na úrovni Layer 2 a je tudíž nefunkční.

Pro uživatele má TEI velký význam, neboť s jeho pomocí si lze snadno odfiltrovat veškeré zprávy na úrovni Layer 2 a tím pádem i Layer 3 (DSS1), které se vztahují k jednomu fyzickému zařízení na sběrnici. Pokud je totiž na sběrnici aktivních terminálů více, je pro uživatele obtížné řádně se orientovat ve změti všech zpráv protokolu DSS1, které se zachytí při nastavování pomocí měřících přístrojů nebo analyzátoru.

 

 

4.4.4 Layer 3 – Signalizace v ISDN na úrvoni protokolu DSS1

Protokol DSS1 je přenášen prostřednictvím pole Data Information Field z linkové vrstvy LAP-B se SAPI=0 (Viz předchozí dvě kapitoly). Formát dat Layer 3 má svou definovanou strukturu, kterou jsem stručně popsal v následující tabulce.

Položka

počet oktetů

Protocol Discriminator

1

Lenght of CRV

1

Call Reference Value

1 nebo 2

Message Type

1

Mandatory and Optional Information Elements

proměnný

 

Protocol Discriminator udává, jaký typ protokolu je použit na úrovni třetí vrstvy. Nemusí to být vždy protokol DSS1, ale ten se používá v EuroISDN. Na tomto místě tedy bude u nás 8 – DSS1.

Lenght of CRV udává pouze délku následujícího pole Call Reference Value (CRV)

Call Reference Value (CRV) CRV jako číslo jednoznačně identifikuje každé volání, přesněji popisuje každý pokus (i neúspěšný) o navázání spojení po B-kanále. CRV je přiděleno hned na začátku volání a je pak uvedeno ve všech zprávách protokolu DSS1, které se tohoto volání týkají. Po ukončení volání je uvolněno a může být použito pro jiné volání.

Jelikož je DSS1 přístupová signalizace, tak má CRV platnost (je také unikátní) jen v rámci jedné ISDN přípojky na cestě mezi koncovým zařízením a první veřejnou ústřednou operátora. V rámci SS7 se pro jednoznačnou identifikaci volání používá zcela analogická metoda, kde se toto číslo označuje jako Curcuit Identification Code (CIC).

CRV se také využívá při analýze protokolu DSS1 na D-kanále. Stejně jak bylo možno pomocí TEI odfiltrovat zprávy týkající se jednoho fyzického zařízení, lze pomocí CRV odfiltrovat zprávy týkající se jediného spojení.

Message Type určuje typ zprávy protokolu DSS1, např. SUTUP, CONNECT, DISCONNECT a další.

Mandatory and Optional Information Elements je proměnné délky a její obsah závisí na typu zprávy.

Nyní již lze uvažovat při některých implementacích informačních systémů s telekomunikačními o fúzi telekomunikačních a počítačových sítí nejen ve fyzické vrstvě ISO/OSI. Technologie ISDN a ATM takové heterogenní prostředí podporují. Signalizace SS7 a datová síť SS7 jsou silnými podpůrnými nástroji jak pro dozor telekomunikační sítě, tak i pro těsnější sepětí oborů telekomunikace a výpočetní techniky.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Účastnická zakončení ISDN

Mezi částmi sítě ISDN je několik bodů, které mají definovány přesné technické parametry obvykle v nich dochází k propojování navazujících zařízení, a která se nazývají rozhraní. Rozhraní uživatel – síť je podle ITU-T definováno pomocí referenčních skupin a funkčních bodů, které zajišťují kompatibilitu různých spojovacích systémů a koncových zařízení, což je u počítačových sítí zatím neobvyklá vlastnost. V rámci uživatelského rozhraní existují čtyři referenční body/rozhraní – U, T, S a R.

U rozhraní – část mezi veřejnou telefonní sítí (JTS) a koncovým zařízením, kde je umístěno zařízení NT. ITU-T nedefinuje rozhraní U – referenční, bod představující spojení mezi koncovým zařízením sítě a NT, ale používají se jisté standardy založené na OSI referenčním modelu. V našich podmínkách je kompatibilita mezi veřejnou sítí (JTS) a NT zařízením zajištěna obvykle tím, že jsou od stejného výrobce. NT zařízení u nás dodává Český Telecom a je jeho vlastnictvím a tvoří součást jeho sítě. Hraniční čáru mezi operátorem a uživatelem fyzicky tvoří konektor RJ-45 na NT zařízení.

T rozhraní – část mezi NT zařízením a zařízením uživatele, většinou pobočkovou ústřednou. Operátor sítě udržuje přípojku ISDN po rozhraní T. Pokud není za NT zařízením připojena pobočková ústředna, rozhraní T a S splývají, to se pak nazývá rozhraní S/T. Technicky je rozhraní T přesně definováno ITU-T normami a u nás se používá rozhraní EuroISDN se signalizací DSS1. T rozhraní proto zaručuje připojení různých koncových zařízení pro různé služby, přenositelnost koncových zařízení, různou konfigurace a instalaci koncových zařízení.

 

 

S rozhraní – část mezi pobočkovou ústřednou a koncovým zařízením, např. ISDN telefonem, ISDN faxem, ISDN kartou do počítače, ISN routerem nebo ISDN modemem. Technicky je rozhraní S téměř totožné s rozhraním T, všechna zařízení která lze připojit na rozhraní S lze připojit na rozhraní T a naopak.

R rozhraní – bod od kterého již přípojka nemá vlastnosti ISDN, napříkad analogová pobočka za ISDN pobočkovou ústřednou. Rozhraní R se používá pouze formálně, protože obvykle neumožňuje využít služeb ISDN.

Pozn: S-BUS – na rozhraní S/T (označuje se také S0) lze vytvořit sběrnici, tvz. S-bus, na kterou je možno v závislosti na typu sběrnice připojit až osm koncových ISDN zařízení

 

5.1 Druhy účastnických přípojek

Koncepce ISDN předpokládá, že bude svým uživatelům poskytovat různé druhy přenosových kanálů resp. okruhů. Existuje pro ně i jednotné označení:

Koncepce ISDN však nepředpokládá libovolnou skladbu těchto kanálů. Doporučení ITU-T zatím standardizuje tři různé kombinace těchto kanálů, označované jako:

Přípojka hybrid umožňuje připojení stávajících analogových telefonů na síť ISDN. Jde však spíše o jakési nouzové řešení

 

 

5.2 BRI základní přístupová přípojka

BRI (Basic Rate Interface) nebo také BRA (Basic Rate Access) – 2B+D, Českým Telecomem nazývaná EuroISDN2. BRI obsahuje dva nezávislé B-kanály 64 kbit/s a jeden D-kanál 16 kbit/s. BRI přípojka je realizovaná formou NT zařízení, které provozovatel sítě namontuje u uživatele. NT zařízení se namontuje na klasické dvoudrátové metalickém vedení pro analogové linky, které se nazývá rozhraní U. Toto je obrovská přednost, protože není nutné zavádět nové telefonní kabely pro ISDN, ale jen u zprostředkovatele připojení zařídit přeměnu staré analogové linky, při které zprostředkovatel nainstaluje u zákazníka NT zařízení a to poté napojí na veřejnou telekomunikační síť. Tento typ přípojky lze do budoucna brát jako náhradu za stávající analogové přípojky.

Na U rozhraní jsou z veřejné sítě přenášeny dva hovorové nebo datové okruhy, signalizace a dálkové napájení. Směrem od NT k uživateli je k dispozici rozhraní S/T, které je čtyřdrátové. Jeden pár drátů slouží pro vysílání a druhý pár drátů pro přijímání. Rozhraní S/T přenáší také dva hovorové nebo datové okruhy, signalizaci a dálkové napájení.

Napájecí napětí si koncová zařízení na S/T rozhraní odebírají mezi vysílacím a přijímacím párem a jeho hodnota je 40V. NT zařízení je navíc napájeno i z místního zdroje 220V, ze kterého je odebírán příkon pro napájení připojených ISDN zařízení na S/T rozhraní. V případě výpadku místního zdroje 220V, se výrazně sníží možný příkon těchto zařízení, jelikož je využito dálkové napájení z veřejné telefonní ústředny, které je ale primárně určeno pro napájení vlastní jednotky NT. Aby nedošlo k přetížení, je v případě výpadku místních 220V změněna polarizace napětí 40V, čímž je dán nedůležitým připojeným ISDN zařízením signál, aby se odpojily nebo přešly na režim se sníženou spotřebou (pokud funkci dodané NT a ISDN zařízení umí).

 

 

 

 

5.2.1 BRI pobočková ústředna

BRI pobočka 2B + D je realizovaná jako čtyřdrátová sběrnice S0. Vlastnosti této sběrnice přesně odpovídají obdobnému připojení, které poskytuje veřejná síť, pouze s minimálními odlišnostmi (např. při výpadku napájení není invertováno napájení 40V). Digitální sběrnice S0 je sběrnice s možností připojení až 8 zařízení na jediné čtyřdrátové vedení. Dosah je až 1 km při kapacitě dva 64kbit/s B-kanály a jeden 16kbit/s D-kanál pro přenos signalizace a dat dle datového protokolu X25. Je umožňěna identifikace volajícího (CLIP), subadresace (SUB) a téměř všechny služby jako u ostatních poboček. Pomocí karty v PC je možno využít přípojku pro přenos dat rychlostí 64 kbit/s a 128 kbit/s, pro videotelefon dle H.320 a H.323 a všechny ISDN aplikace.

Sběrnici je možno zapojit v několika variantách:

- zapojení point-to-point pro jedno zařízení vzdálené až 1000 metrů

- zapojení pro maximálně 4 zařízení až do vzdálenosti 500 metrů, vzdálenost mezi zařízeními a koncem sběrnice nezmí překročit 100 metrů

- Zapojení až 8 zařízení do vzdálenosti 130 metrů

- Zapojení až 8 zařízení na dvou sběrnicích o maximální celkové délce 130 metrů (sběrnice "Y")

Adresace na sběrnici je zásadně typu MSN (6.2.2.) s pobočkovým číslovacím plánem. V jednu chvíli mohou komunikovat maximálně 2 zařízení, na jedné přípojce může být maximálně 8 adres (telefonních čísel). Subadresace (SUB) (6.2.2) je přenášena transparentně. Pobočková přípojka oproti veřejné síti zvládá i služby jako je zpětné volání, UUS nebo posílání dat v D-kanále.

ISDN zařízení mohou využívat všechny služby telefonní ústředny, ale v praxi se užívá ISDN telefonů pro běžné telefonování přes pobočky ISDN zřídka, protože všechny ISDN funkce i služby telefonní ústředny jsou jednotně a komfortně k dosažení z digitálních ISDN telefonů. Proto se sběrnice S0 využívá hlavně v připojení datových zařízení.

 

 

 

 

 

 

5.2.2 Typy zapojení BRI:

Point-to-point (bod-bod) – Telecomem označovaný jako typ “D”. Vedení od operátora lze ji zapojit přímo na ISDN kartu počítače nebo do pobočkové ústředny, která obsluhuje zařízení na ni připojená (telefon, fax, PC). Pobočkové ústředně je přiděleno jediné číslo, ale dostane možnost provolby DID (6.2.3.)

Point-to-multipoint – Telecomem označovaný jako typ “B”. Vedení od operátora jsou zavedeny do na první pohled běžné zásuvky, která tvoří tzv. rozhraní network termination – NT. Do této zásuvky lze pomocí čtyřdrátové sběrnice připojit až 8 různých zařízení. To umožňuje ve spojení se službou vícenásobné číslo MSN každému z osmi připojených zařízení přidělit vlastní číslo, takže je možné přímo volat telefon, fax, modem nebo kameru. Přípojka point-to-multipoint umožňuje využívat oba kanály najednou, takže můžeme např. pracovat na dokumentu ve firemní síti a zároveň se s kolegou domlouvat telefonicky.

 

 

 

 

5.3 PRI – Primární přístupová přípojka

PRI (Primary Rate Interface) nebo také PRA (Primary Rate Acces), 30B+D, Český Telecom označuje tuto přípojku jako EuroISDN30. Přípojka EuroISDN obsahuje 30 nezávislých B-kanálů 64 kbit/s a jeden D-kanál 64 kbit/s. Celková přenosová kapacita je dána normou pro přípojná vedení E1 s kapacitou 2,048 Mbit/s. Americké normy používají jen 23 B-kanálů s jedním D-kanálem (23B+D), protože normy definují přípojná vedení typu T1 s kapacitou 1,544 Mbit/s.

 

Přípojka PRI se zakončuje u uživatele v NT zařízení, které bývá typu HDSL (čtyřdrátové vedení k veřejné ústředně) nebo optický modem zakončený elektrickým čtyřdrátovým rozhraním G.703 (proto je snadná přeměna PCM na EuroISDN30). Směrem k uživateli je k dispozici rozhraní S/T, které je čtyřdrátové. Jeden pár slouží pro vysílání, druhý pro přijímání. Rozhraní S/T přenáší 30 datových nebo hovorových kanálů a signalizaci.

PRI přípojka se prakticky poskytuje pouze pro připojení pobočkových ústředen s provolbou (DID). Jako určité řešení pro PRI je připojení PBX více BRI/T0 přípojkami, které se chovají rovnocenně a jsou zapojeny do série

 

5.4. Zakončení přípojek

5.4.1 NT - Network Termination

Technici Českého Telecomu nainstalují u uživatele krabičku NT -Network Termination (zakončení sítě), také se používají zkratky NT1 nebo NTBA. NT zařízení je vlastnictvím operátora a tvoří ještě součást jeho sítě. Hraniční čárou mezi uživatelem a sítí tvoří fyzicky RJ-45 konektor na NT, který se formálně popisuje jako tzv. rozhraní S0 nebo S/T. Na obrázku je schéma zapojení koncových zařízení (označují se jako TE - Terminal Equipment) na S-bus.

 

 

 

 

 

5.4.1. TA - Terminal Adapter

Na obrázku si všimněte faxu G.3, jedná se o analogový fax, který je připojen přes krabičku TA – Terminal Adapter. TA převádí digitální ISDN linku na klasickou analogovou linku. Technicky řečeno, převádí rozhraní S na rozhraní R ( 5.). Směrem k ISDN se připojuje stejně jako každé jiné ISDN zařízení a na výstupu má jeden nebo více analogových portů s RJ-11 konektory, do kterých lze zapojit obyčejný telefon, fax nebo modem. Při připojení analogového zařízení přes TA do ISDN sítě má zařízení možnost komunikovat přes ISDN síť, ale nemá možnost využívat žádnou z funkcí a služeb, které ISDN poskytuje navíc oproti klasické JTS. Tento nedostatek řeší moderní “chytré” TA.

5.4.3 Konektory RJ-45

Pro vnitřní rozvody ISDN se používají standardní konektory RJ-45, které mají osm pinů, a většinou také standardní TP (UTP, FTP) kabely s osmi vodiči. Samotný S-bus však pro svou funkci využívá pouze čtyři prostřední vodiče. Jeden par (číslo 2) slouží pro komunikaci od TE směrem k NT a druhy (číslo 3) pro komunikace od NT směrem k TE. Páry 1 a 4 zůstávají nevyužity. Zapojení konektorů a přiřazení párů k jeho pinům je myslím dobře patrné z následujícího obrázku.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.4.4. Zapojení S-bus

S-bus je tzv. pasivní sběrnice, což znamení, že se jedná o pouhé "prodrátování" a neobsahuje tedy žádné aktivní či pasivní součástky s vyjímkou dvou zakončovacích odporů. Tyto zakončovací odpory jsou samozřejmě na obou koncích sběrnice, ale na jednom konci jsou přímo součástí NT, takže se uživatel musí postarat pouze o zakončovací odpory pro každý z páru na druhém konci sběrnice. Zapojení včetně těchto dvou odporů by mělo být zřejmé z následujícího obrázku.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. služby ISDN

6.1 Základní služby ISDN

ISDN nám poskytuje mnoho doplňkových služeb ke službám základním. O doplňkových službách se píše všude, co umí, kolik stojí, ale málokdy se píše o službách základních, na kterých ISDN stojí a bez kterých by doplňkové služby byly zbytečné. Proto je před popsáním doplňkových služeb popíši. ISDN poskytuje základní služby nosné (bearer services) a telematické (teleservices):

 

6.2. Doplňkové služby ISDN

Doplňkové služby (supplementary service ISDN) dělají z ISDN pro obyčejného uživatele službu jednadvacátého století. Bez nich by ISDN znamenalo jen kvalitnější a rychlejší volání oproti analogovým linkám. Doplňkové služby jsou specifikovány normami ETSI. U nás jsou specifikovány za národní specifikace DSS1 CZ, která je založena na evropských telekomunikačních normách ETSI.

Doplňkové služby mají základ v signalizaci č.7, která se používá na digitálních telekomunikační síti jak pro ISDN, tak pro mobilní i pevné telefony. Díky tomu je řada doplňkových služeb na těchto různých typech telefonu stejná nebo podobná, např. identifikace volajícího, přesměrování hovoru apod. Jsou však i služby, které fungují jen v rámci sítě ISDN. Každý operátor si vybírá, které z těchto služeb bude nabízet a které ne. Výběr je limitován jak technickými možnostmi spojovacích systému v síti tak i obchodními záměry operátora.

Nejdříve jsem se zaměřil na standardní, komfortní a speciální služby, které poskytuje u nás Český Telecom. Ostatní doplňkové služby, které Telecom u nás nepodporuje, nebo jejich provoz závisí na použité pobočkové centrále a koncových zařízeních jsem se rozhodl popsat samostatně. U některých služeb jsem pro větší názornost přidal i jednoduché příklady z praxe.

 

6.2.1 Standardní skupina doplňkových služeb

Český Telecom nabízí automaticky tyto služby k přípojkám BRI (euroESDN2) a PRI (euroISDN30) v doplňkových službách skupiny Standard. Všechny služby fungují na obou druzích přípojek, pokud není uvedeno jinak. Cena za zřízení služby je započtena u všech v ceně přípojky a sazba za užívání služeb je započtena v měsíčních poplatcích.

CLIP - Calling Line Identification Presentation (Předání identifikace volající přípojky)

Služba CLIP – Identifikace volajícího umožňuje volanému účastníkovi zjistit identifikaci volajícího účastníka, včetně předvolby a subadresy. CLIP patří k základní sadě ISDN doplňkových služeb, proto ji k dispozici s každou ISDN přípojkou zdarma. Standardní nastavení je takové, že všechny odchozí hovory mají povolenou identifikaci volajícího, takže její zákaz (CLIR) je potřeba explicitně nastavit.

Pro CLIP se u odchozích hovorů používá MSN číslo, které se zadává jako vlastní číslo terminálu. Pokud se do terminálu nezadá jeho vlastní číslo, použije se pro identifikaci volajícího první (defaultní) číslo ISDN přípojky, které je k ISDN přípojce přiděleno. Jako vlastní číslo terminálu je možno zadat cokoliv, ale v tomto případě se na daný terminál nikdo nedovolá, ale odchozí volání budou fungovat. Z toho vyplývá, že identifikaci volajícího nelze poskytovat vůbec (CLIR), nebo ji poskytovat lze jen správně a pravdivě. Pro uživatele neexistuje možnost jak podstrčit do identifikace volajícího cokoliv jiného než některé z přidělených MSN čísel. Služba CLIP nezobrazuje číslo volajícího také když je volající připojen ke staré analogové ústředně, těch ale naštěstí již není mnoho.

Tato vlastnost CLIP se často využívá jako poměrně silná bezpečnostní funkce při autorizaci přístupu (viz. možnosti použití). Důležité je, že celý proces identifikace se odehrává pouze prostřednictvím D-kanálu, takže se hovor vůbec nevyzvedne a nedojde k navázání spojení po B-kanále. Tím je také vyloučeno úmyslné blokování vstupních portů, nebo jakékoliv primitivní pokusy hackeření na úrovni loginu, hesel a TCP/IP.

CLIP je jedna z doplňkových služeb, které jsou na digitální telekomunikační síti se signalizací č. 7 společné pro ISDN, mobily i analogové telefony připojené k digitální ústředně.

Příklad použití: Číslo volajícího účastníka je zobrazeno dříve než zvednete sluchátko, to nám umožňuje se na volajícího připravit či ho odmítnout. Pokud je současně připojen počítač s ISDN kartou a databází klientů, lze pomocí identifikace volajícího vyvolat patřičný záznam z databáze.

CLIP lze také využít při dálkovém bezpečnostním přístupu do počítače. Příchozí hovor na ISDN nejdříve vyšle informaci po D-kanále o tom, kdo a které číslo volá. Volaný počítač s ISDN kartou si z D-kanálu přečte identifikaci volajícího a porovná ji s uloženou tabulkou autorizovaných uživatelů (čísel). Pokud CLIP nesouhlasí, hovor se prostřednictvím D-kanálu odmítne.

 

COLP - Connected Line Identification (Identifikace volané přípojky)

COLP je doplňková služba, která volajícímu zobrazí, na které číslo se opravdu dovolal, předává se národní nebo mezinárodní číslo ISDN i se subadresou. COLP se uplatňuje při ověřování volaného čísla, např. vytočení špatného čísla nebo změna čísla chybou sítě, a tím plní bezpečnostní funkci, např. aby uživatel neposlal fax s důvěrnými údaji na cizí číslo. Největší funkci ale plní COLP při přesměrování hovorů, kdy se dovoláte na úplně jiné číslo než jste vytáčeli. Službu COLP je možné ověřit nejjednodušeji na různých službách, třeba na číslech typu 120 nebo 1080, kdy se hovor přesměruje (na straně volaného) na konkrétní číslo operátora.

 

CLIR - Calling Line Identification Restriction (Zábrana zobrazení identifikace)

Tato služba slouží k zamezení zobrazování čísla na straně volaného. CLIR patří k základní službě ISDN doplňkových služeb, takže jsou k dispozici s každou ISDN přípojkou. Standardní nastavení je takové, že všechny odchozí hovory mají povolenou identifikaci volajícího (CLIP), takže její zákaz je potřeba explicitně nastavit.

Existují dvě varianty CLIR, liší v tom, kdo a jak tento zákaz nastavuje.

 

 

 

Je potřeba se zmínit o tom, že používání CLIR vůbec neznamená, že se číslo zůstane zcela ukryto před okolním světem. S každým odchozím hovorem se totiž vždy posílá MSN číslo, jen se k němu přidává dodatečná informace, zda se povoluje nebo nepovoluje jeho zobrazení volanému. Takže i při zapnutém CLIR zná celá telekomunikační sít číslo volajícího a až teprve u poslední ústředny operátora, která hovor předává na BRI nebo PRI přípojku volaného, toto číslo z informace o příchozím hovoru odstraní.

V závislosti na zákonech a předpisech platných v dané zemi se může stát, že se v některých případech předává identifikace volajícího i tehdy, když je nastavená služba CLIR. U nás se toto používá při volání na hasiče, policie a rychlou záchranou službu. Na stejném principu funguje i služba identifikace zlomyslných volání MCID (6.2.3). Na některých koncových zařízeních lze nastavit nepřijímání hovorů bez identifikace volajícího, takový hovor potom nezačne ani vyzvánět a hovor je ihned odmítnut. Uživatelé se tak chrání před nejapnými žerty. Tohoto se využívá zejména ve státech, které mají dokončenou digitalizaci sítě.

Příklad použití: CLIR se používá jako ochrana před zneužitím znalosti čísla, např. pro různé neodbytné reklamní účely, nebo když volaný nechce aby volající účastníci věděli, kam má přesměrovanou linku.

 

COLR - Connected Line Identification Restriction (Zamezení identifikace volané přípojky)

COLR je protějšek služby COLP, tedy že umožňuje zakázat volajícímu použít službu COLP a zabránit tak předání ISDN čísla a jeho případné subadresy. COLR se využívá nejčastěji pro zamezení zjištění přesměrování hovoru.

Služba je k dispozici v těchto variantách

- COLR-NC - Connected Line Identification Restriction-Network Controlled (Zamezení identifikace volané přípojky řízené operátorem). O nastavení této služby je potřeba požádat operátora sítě. Jde o trvalý režim, který zabraňuje identifikaci u všech hovorů. Český Telecom poskytuje zatím jen tento druh služby.

- COLR-PC - Connected Line Identification Restriction-Personal Controlled (Zamezení identifikace volané přípojky řízené uživatelem). Je možné nastavit zamezení identifikace pro jednotlivé hovory dle potřeby. Tuto služby neposkytuje zatím Český Telecom.

 

Příklad použití: Uživatel/zaměstnanec si přesměroval pracovní telefon domu, nebo na mobilní telefon a nechce aby se nikdo/šéf nedozvěděl, že není v práci ale doma, nebo se nikdo nedozvěděl jeho číslo domu či na mobilní telefon.

TP – Terminal Portability (Přenesení terminálu)

TP umožňuje koncový terminál libovolně přepojovat z jedné telefonní zásuvky do druhé, aniž by se muselo zasahovat do konfigurace ústředny nebo rozvaděče. Tuto operaci může provádět i obyčejný uživatel kdykoliv potřebuje. Terminálem se myslí jakékoliv koncové ISDN zařízení, ve většině případů se jedná o ISDN telefon.

TP lze využívat u přípojek BRI připojených prostřednictvím pobočkové ISDN ústředny. Typická konfigurace bývá taková, že k jednomu výstupnímu portu bývá připojen jeden terminál, to je stejné jako u ne-ISDN telefonů. Přenesení terminálu je řešeno poměrně jednoduše. Každý terminál má uvnitř naprogramované své MSN číslo, takže není pevně spjat s porty ústředny (zásuvkou ve zdi). Na telefonu pak stačí pouze zadat kód (tzv. keypad protocol), pomocí kterého se telefon odhlásí od ústředny (kód se nastavuje individuálně na ústředně). Poté stačí telefon zapojit do jiného portu (zásuvky) a zadat přihlašovací kód. Velkou výhodou je, že lze tuto operaci provést i když právě probíhá spojení. Stačí před odhlášením zaparkovat hovor na ústředně (HODL) a po přihlášení jinde opět hovor přebrat. Hovor jde zaparkovat pouze na pár minut (maximálně na 3), je proto potřeba tuto operaci provést rychle, jinak se hovor přeruší.

Příklad použití: Na důležité poradě zazvoní telefon, nechcete rušit ani být rušen. Nejjednodušší je telefon prostě pomocí TP odpojit a ve vedlejší kanceláři ho opět připojit a nerušeně pokračovat v hovoru.

 

CW – Call Waiting (Čekání volání)

Služba umožňuje, aby uživatel služby byl upozorněn na další příchozí volání, i když jsou všechny B-kanály obsazeny. Uživatel se poté může rozhodnout, zda nový hovor přijme, odmítne nebo zda toto volání bude ignorovat. Služba je dostupná u přípojek PRI v závislosti na typu konfigurace přípojky.

 

HODL – Call Hold (Přidržení spojení)

Služba umožňuje podržet/přerušit stávající spojení a poté se k němu zase vrátit a pokračovat. Maximální doba přerušení jsou 3 minuty. Maximálně mohou být přidrženy 4 hovory. Služba se používá zejména pro přerušení jednoho hovoru a přijmutí druhého a po skončení se vrátit k prvnímu hovoru, nebo čekajícímu hovoru sestavit nové spojení. Volající může obsazenému volanému předat (přes D-kanál) své číslo a volaný se může rozhodnout, zda ukončí nebo zaparkuje stávající spojení – tzv. zaklepání. S touto službou souvisí přepínání hovorů. Volaný účastník může při zaklepání stávající spojení pouze zaparkovat a po ukončení nového spojení se vrátit k zaparkovanému, nebo mezi těmito spojeními libovolně přepínat. Komunikace však stále probíhá jen po jednom B-kanále a přepínání se řídí po D-kanále. Díky tomu jsou ostatní B-kanály volné pro další použití. Služba je dostupná u přípojek PRI v závislosti na typu konfigurace přípojky.

Příklad použití: V průběhu jednoho hovoru volá zákazník, první hovor stačí přidržet, zákazníka obsloužit, případně přepojit na spolupracovníka a poté si vyzvednout první přidržený hovor.

 

CF – Call Forwarding (Přesměrování hovorů)

Přesměrování hovorů na jinou pobočku, či skupinu poboček nebo jiné číslo nebo je známé především díky mobilním telefonům, ale funguje i na ISDN a dokonce i na obyčejných analogových telefonech, ale jen pokud sou připojeny přes digitální ústřednu. Přesměrování se používá nejčastěji s telefony, ale je možné přesměrovat jakékoliv koncové ISDN zařízení. Velmi důležité je, že platba za přesměrovaný hovor se přičítá na účet telefonu který přesměrovává a volající platí pouze hovor na tento telefon (zvolené číslo). Dochází tak vlastně ke dvou platbám, volajícího na přesměrovaný telefon – jedna platba a z přesměrovaného telefonu na zvolené číslo – druhá platba. Před nastavením směrování je proto potřeba si toto rozmyslet, přesměrování z pevné linky na mobilní telefon, kdy minuta hovoru stojí zhruba 15 korun, může vyjít dost draho. Služba je dostupná u přípojek PRI v závislosti na typu konfigurace přípojky.

Přesměrování hovoru existuje ve třech variantách:

- CFU – Call Forwarding Unconditional (Přesměrování hovoru nepodmíněně). Jedná se o trvalé přesměrování příchozích hovorů na jiné účastnické číslo nebo na jinou pobočku nebo skupinu poboček řízené sítí. Volání jsou přesměrována bez ohledu na stav účastnického přístupu s doplňkovou sužbou přesměrování. Přesměrování může být poskytnuto pro jednotlivé MSN číslo nebo pro celou pobočkovou ústřednu.

- CFB – Call Forwarding on Busy (Přesměrování hovoru při obsazení). Přesměrování je řízeno sítí a provede se jen pokud je linka právě využívána. Hovor se může převést na jinou pobočku nebo skupinu poboček, jiné číslo nebo nejčastěji při domácím použití do hlasové pošty. Český Telecom nabízí pro tuto možnost záznamovou schránku Memobox.

- CFNR – Call Forwarding No Responce (Přesměrování hovoru při nevyzvednutí). Přesměrování je řízeno sítí a provede se jen pokud volaný nezvedne do určitého počtu prozvonění hovor. Ten se poté nejčastěji přesměrovává do záznamové schránky (domácí použití) nebo na jinou pobočku nebo skupinu poboček, nebo na jiné číslo.

Přesměrování se nastavuje pomocí keypad protocol, na daném zařízení. Pro aktivaci přesměrování je kód např.: *21*cislo kam se ma presmerovat#. Na komfortních telefonních přístrojích se nemusí zadávat přímo kódy, ale obsahují speciální klávesy pro přesměrování. Pomocí keypad protocol se dá přesměrovat třeba ISDN modem i jiné datové zařízení. Stačí vytočit číslo obsahující příslušný kód. Při tomto volání se doopravdy nikam nevolá (neplatí se), ale pouze se provede nastavení přesměrování.

Příklad použití: Volající zákazník zná pouze číslo na ISDN telefon do práce, ale zaměstnanec potřebuje jet pryč. Proto si na svém telefonu nastaví přesměrování CFU pro všechny hovory na svůj mobilní telefon a nezmešká tak žádný hovor.

 

 

6.2.2 Komfortní skupina doplňkových služeb

Doplňkové služby komfortní skupiny nabízí Český Telecom pro přípojky typu BRI (euroISDN2) i PRI (euroISDN30) ve skupině doplňkových služeb Komfort. Služby fungují na obou druzích přípojek, pokud není uvedeno jinak. Cena za zřízení je zahrnuta v ceně za zřízení přípojky, pokud se o ně zažádá při přidělení přípojky, jinak pozdější zřízení nebo změna původního nastavení je zpoplatňována 149,- Kč pro jednu a více služeb. Sazba za užívání služeb je zahrnuta v ceně za užívání přípojky, pokud není uvedeno jinak.

 

AoC - Advice of Charge (Informace o poplatcích)

AoC je zajímavou službou ISDN, kterou by měl poskytovat každý operátor. Český Telecom tuto službu poskytuje s novou přípojkou automaticky zdarma. Poplatky za provoz (ne paušál) ISDN jsou zcela shodné s poplatky za obyčejný telefon, jak místní, měziměstský tak i mezinárodní. Platí se standardní cena z provolané impulsy. Každý B-kanál je tarifikován samostatně, což znamená, že když navážete např. datové spojení 128kbit/s (dva B-kanály) bude účtován dvojnásobek. V rámci AoC vysílá veřejná ISDN ústředna po D-kanále přesnou informaci o tom, kolik se během hovoru protelefonovalo impulsů. Pokud koncové ISDN zařízení tento údaj nedokážete zobrazit, není chyba u operátora, ale v tomto zařízení. AoC neslouží pouze k on-line kontrole účtu, ale například u remote access routeru a ISDN modemu se statickticky zpracované údaje o provolaných impulsech používají při ladění parametrů pro dynamickou alokaci B-kanálu, tak, aby byl provoz co ekonomicky nejvýhodnější. Koncové zařízení vždy dostává informace v počtech impulsů, záleží jen na zařízení, zda umožňuje nastavení zobrazování impulsů, nebo zobrazování v korunách.

AoC existuje ve dvou variantách:

- AoC/D - Advice of Charge: charging information during the call (Oznamování poplatků: informace o poplatku během spojení). AoC/S umožňuje uživateli během aktivní fáze volání přijímat po D-kanále tarifní informace o zaznamenaných poplatcích pro toto volání. Informace o poplatku je poskytována v tarifních jednotkách. Služba je poskytována buď pro všechna odchozí volání, nebo jen pro odchozí volání zvolená uživatelem služby. Uživateli služby jsou vysílány kumulativní tarifní informace, tj zaznamenávané poplatky od začátku volání až do okamžiku vyslání informace (stav počitadla na veřejné ISDN centrále). Informace se vysílá koncovému zařízení po uplynutí časové kontroly, když se poplatky zvýší o jeden tarifní impulz. Informace ale nejsou posílány častěji než každých pět vteřin.

- AoC/E Advice of Charge: charging information at the end of the call (Oznamování poplatků: informace o poplatku na konci spojení). AoC/E umožňuje uživateli přijmout tarifní informaci o zaznamenaných poplatcích za volání v okamžiku, kdy je volání ukončeno. Informace o poplatku je poskytována v tarifních jednotkách (impulzech). Služba AoC/E je poskytována buď pro všechna odchozí volání, nebo jen pro zvolená uživatelem služby.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OCB- Outgoing Call Barring (Zamezení odchozího volání)

OCB umožňuje zamezit volání na vybraná čísla, např. volání na nejen erotické linky začínající 0609 (až 32 Kč za min), nebo mezinárodní volání. Službou tak pomáhá zabránit nechtěnému volání z telefonu a tím ušetřit spoustu peněz.

Existují dvě varianty OCB, lišící se v tom, kdo je nastavuje:

 

MSN - Multiple Subsriber Number (Vícenásobné účastnické číslo)

MSN je doplňková služba dostupná jen u přípojek BRI. Ke každé nové BRI přípojce poskytovatel přidělí standardně jedno “státní” telefonní číslo, podobně jako u klasické linky. MSN má smysl samozřejmě jen pokud se zařízení připojuje přímo k BRI přípojce (NC zařízení) a ne při použití pobočkové ústředny. MSN umožňuje k jedné BRI přípojce přidělit až osm telefonních čísel, což koresponduje s možností připojení až osmi ISDN zařízení na sběrnici v rámci jedné přípojky. To umožňuje každému koncovému zařízení (telefon, fax, modem apod.)přidělit vlastní MSN číslo. Je umožněno přidělení více čísel i jednomu zařízení, tak je možné na PC s jednou ISDN kartou provozovat více ISDN aplikací.

Pokud se ISDN zařízení MSN číslo nezadá, bude vyzvánět každý příchozí hovor, čehož se někdy také využívá. U odchozích hovorů se při nezadání MSN čísla pro účel identifikace volajícího CLID (dále) automaticky použije první (defaultní) MSN číslo, které je při zřízení každé BRI přípojce přiděleno.

Čísla si není možné nijak vybírat (bez protekce), všechna přidělí operátor podle toho, jak má volná místa v číslovacím plánu příslušné ústředny. Čísla tedy nemusí jít za sebou. Český Telecom nabízí při zřízení BRI přípojky čtyři MSN čísla zdarma, je tedy výhodnější si je zaregistrovat při zřízování, než později. Pokud se první čtyři MSN čísla zaregistrují později, budou také zdarma, ale platí se poplatek za změnu konfigurace ISND přípojky. Za zřízení dalších čtyř MSN se také neplatí při zřizování přípojky, později ano. Za další čtyři MSN čísla se platí měsíční paušál 19,- Kč za číslo. MSN se využívá při kontrole účtů, na telefonním účtu jsou rozepsány částky za odchozí hovory podle jednotlivých MSN čísel. To je výhodné zejména pro podniky, lze tak snadno rozpoznat kolik se z kterého koncového zařízení provolalo.

 

 

Příklad použití: zaměstnanci potřebují svůj telefon s vlastním číslem. Je jednoduší a levnější nainstalovat jednu základní BRI přípojku a na ní napojit až osm telefonních přístrojů s různými účastnickými čísly, než si nechat zavádět osm klasických analogových telefonních linek. Jednoduše pak lze kontrolovat náklady za hovory, datové přenosy i přenosy faxů měsíčními výpisy pro každé MSN číslo zvlášť.

 

SUB – Subaddressing (Subadresace)

SUB je služba z hlediska využití velice podobná službě MSN, protože také slouží k tomu, aby bylo možno v rámci jedné přípojky získat více různých čísel (adres) pro jednotlivá zařízení nebo aplikace nad rámec standardního ISDN čísla. Každému připojenému zařízení je možno přidělit kromě MSN čísla i subadresu, pomocí které jde zařízení při volání nejen jednoznačně odlišit, ale může být použito pro sdělení k volbě určitého pracovního modu koncových zařízení (musí to samozřejmě umožnovat). Subadresa je vlastně doplňková skupina znaků (nejčastěji číslic), která jsou přenášena odděleně od MSN čísla (za číslem) jako separátní informace. Maximální délka subadresy může být 20 Bytů. Obvykle se subadresa definuje jako jedna číslice z rozsahu 0-9, takže ji lze považovat jako jakýsi ekvivalent jednomístné provolby.

Výhodou Subadres je skutečnost, že na rozdíl od MSN, kterou přiděluje operátor, si je uživatel může definovat libovolně podle svých potřeb. Je možné mít na přípojce jediné MSN číslo a připojená zařízení rozlišovat podle subadres, nebo je možné kombinovat oba způsoby. Způsob volby subadresy je závislý na použité pobočkové centrále, každý výrobce poskytuje jiný způsob.

Subadresace je jednou z doplňkových služeb, které existují pouze na ISDN, z toho vyplývá také její velká nevýhoda. Pokud se u nějakého koncového zařízení použije v jeho vlastním čísle subadresa, bude možné se na toto zařízení dovolat pouze z jiné linky ISDN. Z normálního či mobilního telefonu neexistuje žádná možnost jak se na dané zařízení dovolat, protože není způsob jak subadresu volaného zadat.

Pokud služba Subadresace není aktivována a někdo se pokouší volat na MSN číslo a Subadresu, ústředna operátora tuto Subadresu odřízne a příchozí volání obsahuje pouze MSN číslo volaného bez ní. Český Telecom zpoplatňuje službu subadresace 279,- Kč měsíčně za jedno MSN číslo.

Příklad použití: zaměstnanci nebo obchodní partneři potřebují jednoduchý přístup k informacím (např. stav zásob určitého sortimentu na skladě) uloženým v centrálním počítači vybaveném ISDN karotu. Souborům s informacemi se přidělí subadresy, které se podle přístupových práv sdělí uživatelům těchto informací. Tím se zamezí případnému zneužití dat a usnadní a zrychlí přístup k informacím.

CONF – Conference Call (Konferenční hovor)

Konferenční hovor umožňuje současně hovořit až s 7 účastníky (závisí na druhu pobočkové ústředny). Hovor může být vyvolán z klidového stavu, nebo z již existujícího aktivního volání.

Během konferenčního hovoru je umožněno:

- volat dalšího potenciálního účastníka konference a přidat ho do konference, přidání není povinné

- mít soukromý hovor s jedním z účastníků konference

- izolovat účastníka konference (účastník nemůže komunikovat s ostatními účastníky konference, ale z vlastní konference není odpojen)

- vyvolat funkci HOLD (přidržení hovoru) pro své spojení v konferenci

- ukončit své spojení v konferenci

- libovolně odpojovat účastníky konference

- ukončit celou konference, tím jsou uvolněna všechna spojení mezi uživatelem služby a ostatními účastníky konference

 

 

 

Příklad použití: Ředitel firmy s více pobočkami potřebuje často a rychle koordinovat informace a hlavně zadávat příkazy všem svým zástupcům v oblastních pobočkách. Při používání konferenčního hovoru může rychle a efektivně setřídit nejnovější informace od zástupců a zadat jim rychle úkoly. V případě problémů ve firmě je lze řešit mnohem efektivněji pomocí konferenčního hovoru, protože víc hlav, víc ví.

6.2.3 Speciální skupina doplňkových služeb

Speciální služby Český Telecom nabízí pro všechny PRI (euroISDN30) přípojky a pro BRI (euroISDN2) přípojky, dle typu konfigurace této přípojky, ve skupině doplňkových služeb Special. Zavedení a změna jedné nebo více služeb se zpoplatňuje 1499,- Kč. Ceny za používání speciálních služeb platí pro celý rozsah čísel, bez ohledu na skutečný počet použitých přípojek nebo kanálů.

MA/LH - Multiple Access/Line Hunting (Sériová linka)

Vícenásobný přístup směrovaný do jednoho logického přístupu ISDN. Tato služba umožňuje kombinovat několik fyzických ISDN BRI přístupů do jednoho logického ISDN přístupu dostupného přes jedno ISDN číslo. Zřízení služby stojí u Českého Telecomu 1 499,- Kč. Cena za používání je zahrnuta v měsíční poplatku.

MA/LH existuje ve třech variantách:

- MA/LH se sekvenčním výběrem. Příchozí volání vždy automaticky směřuje na první telefonní linku. Pokud je první linka obsazená, příchozí volání se automaticky přesměruje na druhou linku. Je-li i ta obsazená, směřuje se na třetí, čtvrtou až do počtu linek. Vždy se směřuje ne první volnou linku p obsazené telefonní lince v pořadí. Na některých pobočkových ústřednách se dá nastavit omezení počtu obsazovaných linek.

- MA/LH s náhodným výběrem. Příchozí volání se vždy směřuje na náhodně vybranou telefonní linku.

- MA/LH s cyklickým výběrem. příchozí volání se vždy automaticky směřuje na telefonní linku, která následuje po posledně volané lince. Na některých pobočkových ústřednách lze nastavit omezení počtu obsazovaných linek.

Příklad použití: pro firmu je důležité, aby se v daný okamžik dovolalo co nejvíce zákazníků. Ale psát na reklamní materiály proto desítky čísel, aby zákazník zavolal na jiné číslo, když volané je obsazení, není možné. Se sériovou linkou lze sdělit pouze jedno číslo, na které se každý zákazník vždy dovolá a sériová linka již sama přesměruje hovor na volný kanál. To zaručuje, že zákazník bude vždy obsloužen.

 

 

 

 

 

DID - Diract Inward Dialling (Provolba)

DID je služba umožňující dosáhnout většinu účastníků pobočkové ústředny z vnější telefonní sítě běžným telefonním číslem. Obvykle se realizuje tak, že posledních několik číslic (bloky čísel – viz. dále) je předáno pobočkové ústředně, která je zpracuje a vyzvoní konkrétního volaného účastníka bez nutnosti přepojení spojovatelkou. Pobočková ústředna má stále svých prvních pár čísel, např. 038/32 42 xx xx, kde x jsou čísla získaná službou provolba. Pro používání služby provolba je nutná připojená pobočková ústředna, která zajistí vyvolání konkrétního účastníka této ústředny. Pro provolbu se poskytují bloky po 10, 100, 1000 a 10 000 číslech, to odpovídá jedno, dvou, tří a čtyřmístné provolbě. V případě potřeby je možno zřídit bloky i o více číslech, ale to Český Telecom již neumožňuje, ostatně 10 000 čísel bohatě stačí. Bloky čísel nemusí po nutně sousedit, příklad dvou bloků po 100 číslech: 65020xx a 65036xx.

U běžných analogových linek je možno provolbu řešit pomocí služby DISA – tónového provolení. Volající vytočí běžné telefonní číslo, na výzvu přepne na tónovou volbu a vytočí číslo pobočky se kterou chce být spojen. Pokud se spojení nepodaří je obvykle přesměrován na operátorku.

Český Telecom zpoplatňuje zavedení služby provolba pro 10 čísel 149,- Kč, měsíční poplatek za blok čísel 99,- Kč. Pro 100 až 10 000 čísel poplatek pro zavedení je stejný, tedy 1499,- Kč. Měsíčně se za blok o 100 číslech platí 499,- Kč, blok o 1 000 čísle 2 999,- Kč a za blok o 10 000 číslech 19 999,-Kč měsíčně.

Příklad použití: Pokud se ve firmě nemohou zákazníci často dovolat jednotlivým pracovníkům, je výhodné zřídit službu provolba, protože každý pracovník dostane přiděleno své číslo. Zákazníci nemusí volat přes spojovatelku, která u větších společností je nejpomalejším bodem spojení, a mohou volat pracovníkům přímo na jejich telefony. Přitom firmě zůstane, dle počtu čísel v bloku provolby, část původního čísla.

 

MCID - Malicious Call Identification (identifikace zlomyslného volání)

Tato služba umožňuje identifikovat zdroj obtěžujících volání na lince ISDN. Služba se zřizuje na požádání u operátora ve zvláštních případech s použitím speciálních procedur.

Registrují se tyto informace o volání:

- číslo volaného účastníka

- číslo volajícího účastníka

- čas a datum vyvolání služby

- suadresa volajícího účastníka

Informace jsou dostupné jen na ústředně, nejsou tedy dostupné ani u volaného ani u volajícího účastníka, ale jsou uchovány u provozovatele sítě. Služba MCID může být vyvolána při aktivní fázi volání nebo do určité doby po ukončení aktivní fáze volání. Ale nemůže být vyvolána, když uživatel služby ukončí volání. Zřízení služby stojí 63,- Kč a dalších 63,- Kč se platí za každé zachycené volání.

 

6.2.4 Ostatní doplňkové služby

Služby uvedené jako ostatní buď nejsou Českým Telecomem podporovány a nenabízí je, nebo je uskutečňují samy pobočkové ústředny a koncová ISDN zařízení, ale k popsání všech možností ISDN je potřeba se o nich zmínit.

CD – Call Deflaction (Přeložení/doklon hovoru)

Přeložení je v podstatě druh přesměrování, které je aktivováno uživatelem. Příchozí hovor normálně vyzvání a uživatel se tak na základě informace o tom kdo volá, může rozhodnout, zda hovor přijme, nebo zda ho pomocí služby CD přesměruje jinam. Službu CD lze také brát jako rychlejší a komfortnější ekvivalent ke přesměrování při nevyzvednutí CFNR, nemusí se čekat až se hovor sám přesměruje po určité době, ale přesměrování může provést uživatel ihned. Hovor lze přesměrovat na jinou pobočku či skupinu poboček, jiné číslo nebo do záznamové služby

Tato služba ale není ve specifikaci DSS 1 CZ/SK požadována, a proto ji zatím Český Telecom nenabízí.

CCB – Call Completion on Busy (Zpětné volání při obsazení).

CCB se někdy označuje jako CCBS (Completion of calls to busy Subscribers) nebo jako CCNR (Call Comlpetion on No Response). Označení závisí na operátorovi. Služba umožňuje, v případě že má volaný obsazeno, automaticky sestavit nové spojení ihned jakmile se linka uvolní. Telefonní ústředna o této činnosti informuje zařízení které si službu vyžádalo, a upozorní, jakmile volaný provede nějakou manipulaci se svým přístrojem (zvedne hovor). Služba je realizovatelná v sítích se signalizací CCS7, nebo v systémech manuálních, v těch se stačí domluvit se spojovatelkou. Tuto službu tedy nabízely v jiném technickém provedení i nejstarší a nejprimitivnější systémy s ručním spojováním hovorů.

UUS – User to User Signalizing (Meziuživatelská signalizace)

D-kanál neslouží jen ke své hlavní funkci (přenosu signalizace), ale díky své kapacitě se dá využít i pro krátké uživatelské informace. Jednou z možností je zasílání krátkých textových zpráv (obdoba SMS u mobilních telefonů sítě GSM), nebo třeba zasílání povelů pro vzdálenou internetovou kameru. Tyti všechny informace mohou být po D-kanále přenášeny během sestavování hovoru (jde to i bez jeho reálného navázání) nebo v jeho průběhu. Služba musí být aktivována na straně volajícího i volaného a samozřejmě obě strany musí být vybaveny odpovídajícím koncovým zařízením (je zbytečné posílat textovou zprávu telefonu bez displeje). UUS se často používá tam, kde je potřeba zadávat identifikaci, např. přihlašovací jméno a heslo. Tato služba není ve specifikaci DSS1 CZ/SK požadována a Český Telecom ji tudíž nepodporuje.

Služba existuje v těchto verzích:

- UUS 1E – User to User Signalling service 1 explicitly requested – meziuživatelská signalizace, služba 1 explicitně vyžádaná

- UUS 2 – User to User Signalling service 2 – Meziuživatelská signalizace, služba 2

- UUS 3 – User to User Signalling service 3 – Meziuživatelská signalizace, služba 3

Příklad použití: UUS se dá výborně použít k ovládání videokonference, kdy je kamera ovládána pomocí D-kanálu. U nás, pokud jsou kamery dálkově ovládány, se ovládání řeší pomocí MFC signálů přenášených spolu s daty v B-kanále.

 

CUG – Closer User Group (uzavřená uživatelská skupina)

Služba CUG umožňuje v rámci veřejné sítě ISDN uživatelům vytvářet vlastní uzavřené skupiny, ke kterým a ze kterých je přístup omezen. Členové mohou bez omezení telefonovat mezi sebou, ale spojení do a z skupiny CUG mohou jen uživatelé s patřičným přídavným oprávněním. Každý uživatel může být členem jedné nebo více skupin. Jednalo by se vlastně o takovou privátní síť. U nás tato služba poskytována není, myslím si že je to kvůli připravovanému projektu Inteligentní sítě – IN, kde by se privátní síť dala realizovat mnohem jednodušeji a s větším komfortem.

 

 

 

 

3PTY – Třístranná konference

Poměrně jednoduchá služba, umožňuje volajícímu sestavit spojení postupně k dalším dvěma účastníkům, přičemž se všichni vzájemně slyší. Oproti velké konferenci (CONF), když službu poskytuje operátor sítě, stačí pro 3PTY jen jeden B-kanál. Tento druh konference se dá realizovat i v koncových zařízení pomocí dvou B-kanálů, běžné ISDN telefony ale tuto možnost neposkytují.

Zbývajících pár služeb pro úplnost popíši jen heslovitě, protože u nás, ale ani jinde v Evropě se nevyužívají, a nepodařilo se mi k nim sehnat podrobnou dokumentaci.

ECT – Explicit Call Transfer – explicitní předání volání;

FPH – Freephone – bezplatný telefon;

MMC – Meet-Me Conference – Konference na výzvu;

SCT – Single-step Call Transfer – předání volání v jednom kroku;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. VIDEOKONFERENCE

Videokonference posouvají komunikace a spolupráci mezi lidmi na mnohem vyšší úroveň, což je o to důležitější, že dnešní styl práce je především o komunikaci. Kromě obvyklých činností, kterými komunikujeme (telefon, mail, fax, tisk apod.) videokonference dále rozvíjí stávající způsoby práce a to nejen pokud jde o možnost vidět svého partnera. Je například možné sledovat např. dokumenty otevřené na některém počítači. Navíc je možné interaktivně diskutovat nad problémem a používat společně celou řadu programů. Tím se dosáhne efektivnější komunikace v jediném vidoekonferenčním spojení.

Budu se snažit co nejlépe popsat problematiku videokonferencí na síti ISDN (na ní vyrostly), ale nevyhnu si i jiným sítím. Dnes se např. na úkor ISDN prosazuje videokonference přes IP.

Videokonference již dlouhou dobu nejsou vyhrazeny pouze pro personální komunikaci, ale nalezly i další možnosti uplatnění. Může se jedna např. o vzdálený dohled nebo o design různých výrobků, které je rychlejší a účinnější vidět než je zdlouhavě popisovat. Videokonference se také uplatňují v lékařské praxi, kdy lze ihned přenášet rentgenové snímky nebo obrázky z mikroskopu nebo jiných přístrojů.

 

7.1. Standardy videokonferencí

Aby spolu mohla komunikovat zařízení od různých výrobců, musí odpovídat určitým standardům. Tři základní ITU standardy, jsou H.320 H.323 a H.324, tyto popisují především různé typy audio a video kodeků. Jedná se o skupinu tzv. zastřešujících (umbrella) standardů, které obsahují skupinu několika dalších standardů. Obecně se dá říci, že úroveň kompatibility je velice dobrá, takže se lze spolehnout, že dvě libovolné konference podporující stejný standard H.32x budou spolu komunikovat. Problémy se vyskytují většinou jen u levných zařízeních, které mají špatně realizovaný většinou softwarový kodek, nebo ve špatné konfiguraci zařízení.

Pro větší názornost popíši možnosti jednotlivých standardů:

H.320 – Standard popisující klasické videokonference po ISDN. Přenosová rychlost je dána počtem B-kanálů, po kterých je navázáno spojení. ISDN je pro tento typ přenosu mimořádně vhodnou technologií, díky konstantní přenosové rychlosti a velmi malému a konstantnímu zpoždění dat při přenosu. Obojí je nezbytnou podmínkou pro kvalitní přenos audia a videa v reálném čase.

Velkou nevýhodou je nemožnost realizovat videokonferenci mezi více než dvěma místy současně bez použití speciální a drahých zařízení MCU (Multipoint Conferencing Unit).

 

H.323 – Standard pro videokonference přes paketově orientované IP sítě. Ty jsou už ze svého principu oproti ISDN nevhodné pro přenos audia a videa v reálném čase, protože negarantují ani přenosovou rychlost, ani konstantní zpoždění paketu. To platí především pro sítě WAN, u LAN sítí nebývá tento problém tak výrazný. I přes tyto nedostatky IP konference získávají větší oblibu a časem budou zřejmě dominovat.

Podmínkou jsou ovšem IP sítě s garantovanými parametry přenos, tzv. QoS (Quality of Service), což je záležitost, na které většina solidních IP poskytovatelů konektivity intenzívně pracují (mimo jiné také kvůli IP telefonii) a začínají ji i komerčně nabízet. Obyčejný Internet však pro H.323 videokonference odkudkoliv kamkoliv ještě dlouho stačit nebude.

Výhodou IP videokonferece, která je dána paketovým způsobem přenosu, je velmi snadn realizace multicastu, tedy současnému vysílání k velkému počtu klientů. Další výhodou je cena. Pokud je k dispozici přenosová rychlost zhruba od 768 kbit/s do 2 Mbit/s, lze použít podstatně méně výkonný a sofistikovaný kodek, což velmi razantně řešení videokonference zlevňuje, neboť celá videokonference se může redukovat na softwarovou aplikace na multimediálním PC s levnou USB kamerou. Stejně tak lze očekávat, že poplatky za provoz videokonferencí přes IP budou mnohem nižší než přes ISDN.

 

H.324 – Standard, který dnes už ztrácí význam. Tento standard definuje videokonferenční spojení přes PSTN prostřednictvím analogových modemů. Díky nízké a nestabilní rychlosti přenosu je taková videokonference (nejčastěji videotelefon) spíše zajímavým doplňkem a hračkou, než nástrojem pro opravdovou video komunikaci.

T.120 - standard, který slouží pro datové konference. Ty umožňují kromě audio/video komunikace současně společnou práci nad dokumenty, jako jsou texty, tabulky, grafy, prezentace apod. Sandard H.320 popisuje klasické videokonference pro ISDN. Přenosová rychlost je dána počtem B-kanálů (64 – 384 kbit/s) .

7.2. Typy videokonferencí

ISDN videokonference, jakožto koncová zařízení, lze typicky rozdělit do třech základních skupin:

7.2.1 Videotelefony

Tato služba definuje charakteristiky ISDN koncového zařízení, podporujícího videotelefonní službu. Je to audiovizuální služba, ve které jsou hovorové a obrazové informace přenášeny přes jeden nebo dva B-kanály 64 kbit/s v rámci ISDN. Přenos audioinformace při připojení end-to-end je realizován podle ETSI standardu ETS 300 144 s využitím procedur definovaných v ETSI standardu ETS 300 143. Po sestaven spojení se nejdříve realizuje synchronování obou spojení.

Videotelefony jsou jednoúčelové, většinou malé a barevný displej bývá velký zhruba 15-20cm, s rozlišením okolo 320 x 240 x 3 (RGB) pixelů. Zabudované barevné kamery mají většinou ručně nastavitelné ostření a možnost vypnutí. Mají výhodu v nízké spotřebě a možnosti okamžitého použití.

Ukázka videotelefonu:

 

 

 

 

 

 

 

7.2.2 Desktop videokonference

Desktop videokonference se instalují jako rozšiřující karta (karty) nebo se přímo kamery připojují přes některé rozhraní (nejčastěji přes USB) do klasického PC a jako zobrazovací jednotka se používá monitor počítače. Obvykle se připojují na jednu ISDN BRI přípojku, což znamená, že komunikují po jedno či dvou B-kanálech na rychlosti 64 nebo 128 kbit/s. K těmto kartám se připojují malé statické kamery a záznam zvuku se provádí pomocí záznamu přes standardní zvukové karty. Pro nenáročnou domácí komunikaci takové řešení dostačuje, i když ve kvalitě různých desktopových videokonferencí jsou značné rozdíly. Levnější typy kamer (nejlevnější od 2 000,- Kč) nemívají ani hardwarový kodek obrazu, který je pak realizován softwarově, což značně zatěžuje procesor PC a negativně se odráží na kvalitě obrazu.

7.2.3 Kompaktní systémy

Jedná se o samostatná zařízení, která pro zobrazování používají standardní TV přijímač a jsou vybaveny pohyblivou kamerou se zoomem. Některé typy mohou komunikovat po více než dvou B-kanálech a vyšší přenosová rychlost se pak odmění mnohem vyšší kvalitou obrazu. Dnes některé typy kompaktních videokonferencí nabízí parametry a funkční možnosti, které dříve byly vyhrazeny pouze pro tzv. group videokonferenční systémy.

 

7.2.4 Group videokonferenční systémy

Nejvyšší a nejdražší třída videokonferenčních zařízení, která jsou plně vybavena pro komunikaci mezi skupinami více osob, např. mezi dvěma zasedacími místnostmi. Standardně komunikují po šesti B-kanálech (H0), což dává přenosovou rychlost 384 kbit/s, která dostačuje pro přenos obrazu v televizní kvalitě. Některé typy mají přímo v sobě zabudovanou tzv. MCU (Multipoint Conferencing Unit), která umožňuje spojení mezi více než dvěma body.

Z uživatelského hlediska je při posuzování jednotlivých druhů videokonferenčních systému základním hlediskem kvalita obrazu, která samozřejmě závisí na použité přenosové rychlesti. Stejně důležitá je ale i kvalita video kodeku, který z velké části ovlivňuje i výslednou cenu a kvalitu celého zařízení. Při výběru je důležité také jaký druh obrazu budeme přenášet, protože čím je obraz rychlejší, tím více dat je potřeba přenášet. Velkou roli také hraje kvalita zvuku, což se nejvíce projeví u group videokonferencí, které využívá více osob (řádově desítky).

7.3. Videokonference mezi více uživateli

Dříve bylo možné videokonferovat pouze mezi dvěma účastníky. Dnes se již běžně pořádají videokonference mezi velkým počtem účastníků, kteří mohou vidět, slyšet a sídlet dokumenty navzájem. Tato možnost ještí více zproduktivňuje práce a zvyšuje schopnost komunikovat s partnery z jiných pracovišť nebo měst i zemí.

 

7.3.1 Multipoint konference po ISDN

Pro uskutečnění multipoint konference přes ISDN musejí účastníci být připojeni k tzv. MCU (Multipoint Conferencint Unit), která principiálně může být kdekoliv na světě. Jde o dosti drahé zařízení, které vyžaduje také kvalifikovanou obsluhu. Většinou je proto výhodnější použít služeb některého poskytovatele této služby, než koupit vlastní MCU. Toto řešení je vhodné jen pro nadnárodní společnosti, málokterá národní společnost dokáže toto zařízení plně využít pro vlastní komunikaci.

Základní vlastností MCU je rozeznat, zda účastník používá standardní videokonferenci, navázat s ní spojení a propojit ji s ostatními účastníky. Funkce MCU je velmi podobná např. konferenčnímu telefonnímu hovoru, umožňuje sdílet vide, audio a dat všem účastníkům konference navzájem. Když dojde k volání na MCU (většinou MCU volá účastníka), každý z koncových bodů si vymění informace o svých schopnostech MCU (na to se používají standardy H.242 a H.243), které jsou součástí H.320.

Například, koncová desktop videokonference může přenášet do MCU: data standardem T.120, QCIF, audio G.728 a 16 kbit/s MLP (Multi-layer Protokol), který specifikuje prostupnost dat, které může T.120 datová konference dosáhnout. Jakmile MCU určí, jakými standardy posílá každé zařízení z koncových bodů konference, sestaví konference, která se řídí schopnostmi na maximální úrovni jakou jsou účastnící spojení schopni. Všichni jsou tedy spojeni za shodných podmínek a není možno, aby se nejvyšší člen konference ve spojení snažil předávat jakákoliv dat způsobem, kterému nejnižší člen (s nejnižšími možnostmi) konference nerozumí.

 

 

 

 

 

7.3.2 Volání pomocí MCU

Volání pomocí MCU mohou být v závislosti na schopnostech MCU a desktop videokonferenčních systému velmi odlišná. Uvedu proto je některé důležité vlastnosti potřebné pro posuzování MCU. Množství účastníků, kteří mohou participovat na jedné seanci závisí na vlastnostech MCU. Tradiční videokonference, bez přenosu dalších dat jsou podporovány obvykle do 24 účastníků, s přenosem dalších dat se počet účastníků snižuje.

Vlastnosti důležité pro posuzování MCU:

- Přepnutí hlasem – při přepínání aktivního účastníka hlasem se aktivuje zajímavá funkce, volaný sám sebe může vidět v lokálním okně a ve vzdáleném okně vidí hovořícího účastníka. Jakmile aktivní účastník přestane hovořit a začne jiný, vzdálené okno se přepne na právě hovořícího účastníka. V případě, že hovoří více účastníků zároveň, většinou MCU přepne vzdálené okno na účastníka, který hovoří nejhlasitěji.

- Průběžná přítomnost – při tomto typu volání, uživatel vidí zároveň několik účastníků. Obvykle čtyři, to se pak vzdálené okno rozdělí do 4 menších oken. Při osmi účastnících pak vidí poslední čtyři. Slyšet je ale může všechny najednou.

- Iniciace a příjem volání – Většina MCU podporuje vytáčení čísel. To znamená, že všichni účastníci musejí čekat na volání z MCU v předem dohodnutém čase. V opačném případě volající volá na MCU a po zalogování je přijat do konference.

- Videoservery – jsou vyšší třídou zařízení určených pro realizaci multipoint videokonferencí. Tento server poskytuje větší spektrum funkcí než klasická MCU a mívá také větší kapacitu z hlediska maximální počtu účastníků. Kromě toho umožňuje spojit videokonference používající různá transportní média, např. H.320 přes ISDN a H.323 po IP, které jinak nemají možnost mezi sebou komunikovat. U nás zatím funguje jediný videoserver na http://www.videoserver.cz.

 

 

 

 

 

 

 

7.3.3 Problémy s videokonferencemi

Protože jsou videokonference, hlavně její nastavení a spojení s dalším účastníkem, celkem složitá záležitost, chtěl bych popsat alespoň pár příčin proč tomu tak je. I přesto, že výrobci těchto zařízení se snaží všemožně usnadnit jejich konfiguraci a používání, podle statistik, přibližně 30% multimediálních volání po síti ISDN s použitím standardu H.320 má problémy při sestavování spojení. Ještě horší výsledky jsou při konferenčních (multipoint) volání přes MCU, podle statistik je to až 60% problémových volání.

Z vlastní zkušenosti můžu potvrdit, že i když jsem použil zařízení “plug and play” a “userfriendy” software, měl jsem velké potíže s navazováním prvních spojení. Bylo potřeba se s druhým účastníkem smluvit na základních nastaveních a zkoušet.

Jednou z hlavních příčin těchto problémů bývá skutečnost, že obě komunikující zařízení musí mít identické nastavení, tedy šířku pásma, obrazové rozlišení, počet obrázků za sekundu, typ audio komprese. Toto vše musí být u každého zařízení vstupujícího do videokonference stejné. Tedy muselo být, dnes již toto není podmínkou, ale často se díky tomu spojení nepodaří navázat. Uvedení všech parametrů do všech terminálů se u větších konferencí neobejde bez odborných zásahů technika.

Další problémem je různorodá interpretace doporučení ITU. Ke standardu pro ISDN (H.320) se často přidává ještě H.323 pro sítě LAN a dnes také H.321 pro ATM. Každý z těchto protokolů má ještě na výběr mezi různými kodeky pro kompresi audia a videa. Mnohé MCU nedokáží správně interpretovat všechny varianty a přepíná účastníky videokonference do standardních, kvalitativně nižších protokolů a kodeků. Jednoduše shrnuto – kvalita komunikace je pak dána nejslabším konovým zařízením.

Například některé MCU často neumí spojit (přeložit) standard G.722 (širokopásmé ISDN) a G.723 (úzkopásmové IP). Přepne potom koncová zařízení do protokolu G.711 a nutí ho zařízení jako společný standard. Díky tomu si musí úzkopásmý IP terminál vyhradit pro audio 64 kbit/s namísto 6 kbit/s, které by potřeboval s protokolem G.723.

Naštěstí výrobci již začali prodávat koncová zařízení, která umí jak ISDN, IP tak i možnost použití v sítích LAN.

 

 

 

7.3.4 Videokonferenční místnost

Jelikož jsou Group videokonferenční systémy drahé (i milion a více Kč), je pro jeho maximální využití potřebná také řádná instalace v místnosti přímo uzpůsobené konferenci.

Optimální je velká místnost bez oken přímo pro konference, druhá místnost pro techniky a hardware a vhodná je i třetí místnost s občerstvením. Vstupní dveře nesmí být umístěny ve stěně naproti videokonferenci. V místnosti by měl být dostatečný prostor pro zpětný projektor a další technické vybavení. Stůl, u kterého se konferuje, musí být umístěn tak, aby kamera na videokonferenci mohla zabírat současně alespoň tři osoby. Součást vybavení by měl být dobře viditelný ukazatel času. Když se konferuje i do jiných pásem, mělo by být hodin více.

Elektrické napájení videokonference a dalších souvisejících zařízení je vhodné zálohovat pomocí UPS. V místnosti by měl být také dostatečný počet zásuvek pro notebooky a další zařízení. Monitor, neb velkoplošný televizor by neměl být těsně u zdi, ve které vede hlavní rozvod elektřiny v budově, protože elektromagnetické pole okolo kabelu dokáže obraz pěkně zdeformovat. To platí i pro jiná zařízení vydávající silné elektromagnetické pole (různé transformátory apod.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. Závěr

Nekladl jsem si za cíl popsat celé ISDN, to by nebylo možné v rámci jedné absolventské práce, protože jen samotné ITU normy, ze kterých jsem čerpal, obsahují tisíce stran. Snažil jsem se popsat podle mého nejdůležitější vlastnosti ISDN, jako principy na kterých funguje, signalizace apod.

Po prostudování této tématiky si stále myslím, že ISDN má co nabídnou, i přes svoje stáří. Jde jen o to, zda Český Telecom bude podporovat cenově (nejen) zřizování digitálních přípojek i u domácích uživatelů, zatím se zaměřuje spíše na větší společnosti.

I přes všechny výhody ISDN jsem se pro zavedení domů nerozhodl. Největší roli hrají měsíční poplatky a drahá koncová ISDN zařízení.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Použitá literatura

 

Internet

http://www.isdn.cz

http://www.telecom.cz

http://www.atlantis.cz

http://www.matra.cz

http://www.ict.cz

 

Literatura

ISDN – rychlejší spojení se světem, příloha časopisu PC WORLD 04/2001

Reklamní materiály Českého Telecomu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10. Přílohy

Seznam příloh:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WebZdarma.cz