(Technické parametry platí i dnes, obchodní již asi ne)

Technické parametry zakončení ISDN

Jedním z nejdiskutovanějších novodobých telekomunikačních pojmů je dnes ISDN. Cílem tohoto článku je seznámit s technickými vlastnostmi připojení ISDN. Článek je určen pro firmy, které budou chtít rozšířit své služby o instalaci ISDN sběrnice u zákazníka. Zatím se tuto službu nabízí jen Český Telecom, který si za zřízení sběrnice účtuje práci a materiál. To se přirozeně projeví na celkové ceně pořízení ISDN.

Jednou z nejprezentovanějších předností ISDN je rychlejší přístup na internet. Další výhodou této technologie je zvýšení počtu telefonních čísel. Tyto vymoženosti jsou vhodné pro modernizaci komunikace v kancelářích firem. ISDN je technologie, která se dá využít i v mnoha speciálních případech.

Informačně se seznámíme se základními vlastnostmi ISDN. ISDN je technologie, která se provozuje po jednom páru telekomunikačního vedení. Ukončení dvoudrátového vedení je provedeno linkovým zakončením zvaném NT. NT je krabička asi trojnásobné velikosti zásuvky a tvoří rozhraní technologií Českého Telecomu. Vzdálenost od ústředny by neměla být větší než 6 km. Útlum signálu na vzdáleném konci je značně ovlivněn kapacitou vedení a je udáván do 24dB. Dalším parametrem ovlivňující datový přenos, který se u klasických HTS neuvádí, je úroveň odstupu signál-šum. Při souběhu vedení ISDN a jiných technologií (PCM nebo i jiné ISDN) dochází k vazbě parazitních napětí. Toto parazitní napětí je měřeno do 40kHz a nemělo by být nižší než 36dB. Při měření kvality vedení ISDN se také sledují impulsní hluky, které se v měřené době objevují na vedení. Impulsní hluky jsou limitovány z útlumu vedení po připočítání povolených 12dB. Objeví-li se na vedení parazitní impuls s vyšší úrovní než je povolená, je počítán měřícím přístrojem, který přepočítává chybovost na jednotku času. Výsledkem měření je tzv. BER (Bit Error Ratio), který udává poměr chybně a správně přenesených dat. Typická hodnota je 10-9.

Pokud je vedení uznáno za provozuschopné ISDN (cca 90% JTS), připojí se zařízení linkového ukončení NT. NT komunikuje se speciální deskou na svém přípojném RSU (vzdálená ústředna). Napěťové dispozice v linkovém spoji jsou kódované binární informace superponované na hodnoty napětí cca +170V a -170V. Použití vyššího napětí napájí NT při místním výpadku energetické sítě. NT je možné připojit na napájení 240V a zvýšit tak výkonové možnosti sběrnice za NT. NT komunikuje s deskou na RSU ve dvou základních módech. První mód je při vytvořeném trvalém spojení linkového kanálu (aktivní D-kanál). Nebo vytvoření linkového spojení jen v době aktivit uživatele na B-kanálech. Mluvíme o rozhraní U. Mód nastavuje provozovatel softwarově a může se u jednotlivých ISDN lišit (výhodnější je trvalé spojení linkového toku). Přenos dat na rozhraní U je vytvořen z nutnosti přenášet nejen D a B-kanály, ale i synchronizačních dat linkového spojení na 1 fyzické vrstvě. Celkový datový tok je cca 196kb/s.

NT je linkové zakončení, které převádí rozhraní U (dvojdrátové) na rozhraní čtyř drátové, které se označuje S0. Toto čtyř drátového vedení nazýváme sběrnicí. Jedná se opět o metalické vedení, které disponuje těmito technickými parametry. Sběrnice má specifickou vlastnost svého tvaru. Ta je doporučená jako spojení ke všem zařízením jedním nepřerušeným kabelem, přičemž by délka neměla přesáhnout 120 metrů. Odbočky od hlavního kabelu by neměly být delší jak 2 metry. Při vzdáleném zakončení sběrnice jsou nutné zakončovací odpory pro vyvážení impedancí. Ty jsou ostatně již integrovány do zásuvek se specifickým označením (P-průběžná, O-odbočná, K-koncová). Speciálním případem je sběrnice typu "Y", která doporučuje zapojení kabelu s umístěním NT v jeho středu. I zde je nutné impedanční zakončení koncových zásuvek. Impedanční kompenzace není nutná, není-li nejvzdálenější zařízení spojeno kabelem delším než 10 metrů. Napěťové poměry na sběrnici rozhraní S0 jsou dány specificky polarizovanou hodnotou 40V. Zatížení sběrnice představuje maximální počet zásuvek na sběrnici 12 a počet aktivně připojených zařízení 8. Údaje jsou platné jen v případě, že NT je napájené ze sítě. Při výpadku síťového napájení NT přepíná vlastnosti sběrnice tak, že změní polaritu napětí na vodičích. Dle konfigurace zařízení na sběrnici bude aktivní pouze jedno vybrané zařízení (nejčastěji ISDN telefon). Toto zařízení bude plně funkční a bude napájené z NT, resp. z ústředny RSU. Ostatní zařízení na sběrnici budou nefunkční. Zpravidla i proto, že samotné vyžadují napájení ze sítě.
Vlastní zařízení ISDN může být připojené přímo na konektor NT (zpravidla jsou k dispozici dva konektory), nebo přes některou zásuvku vyvedenou ze sběrnice. Připojení je vždy 4 drátové pomocí 8 pinových konektorů. Jednotlivé vodiče sběrnice jsou specifické a nelze je nijak prohazovat.

Poznámka: Občas špatná interpretace vodičů v konektoru (dělané na zakázku) způsobuje nefunkčnost některých jiných zařízení na sběrnici.

Připojená zařízení na sběrnici (rozhraní S0) mají aplikační přístup na jeden D-kanál a určitý počet B-kanálů. Dle přípojného typu ISDN lze v České republice obsluhovat jeden D-kanál (16kb/s) a dva B-kanály (2x64kb/s) při BRI nebo jeden D-kanál (64kb/s) a 30 B-kanálů (30x64kb/s) při PRI. D-kanál můžeme chápat jako služební a přenášejí se v něm informace doplňkových služeb ISDN (tarify, zobrazení čísel apod.). B-kanály jsou určené pro přenos uživatelských a aplikačních dat. Každé připojené zařízení má aplikační přístup na B i D kanály. B-kanály jsou určené k všeobecnému aplikačnímu a uživatelskému použití. D-kanál má svou datovou strukturu, kterou lze při její akceptování využít i aplikačně. Výhodou D-kanálu je jeho téměř minimální datová vytíženost, která umožňuje využívat zbývající datový prostor z bitového toku (16,64kb/s) pro aplikační účely. Je ovšem nutné, aby tuto skutečnost povolila telekomunikační společnost. Je-li NT připojeno s trvalím linkovým tokem, jak jsme si uváděli, nabízí se neskutečné množství aplikačních využití. Celá podstata spočívá v tom, že za existenci D-kanálu nejsou počítány tarifní impulsy.

Na rozvedenou S0 sběrnici lze připojit jakékoliv ISDN zařízení. Všechna zařízení mají přístup na tarifované B-kanály. D-kanál je pro zařízení zdrojem informací o stavu B-kanálů. ISDN zařízení má uživatelem nastavené informace. Na základě informací přijímaných v D-kanále bude každé zařízení reagovat dle přednastavených parametrů. Zařízení vyžaduje nastavení MSN. MSN je telefonní číslo, které je přiděleno telekomunikační spojení. To se skládá ze základního MSN (např. 311010) a z rozšiřujících (např. 311011, 311012, 311013). Žádosti o vytočení některého MSN v telefonní síti budou vždy směrována na tuto ISDN. Dle nastavení MSN v koncovém zařízení budou jednotlivé požadavky zařízením vybaveny. Budou-li všechna MSN telefonu nastavena na 311013 a vytočeno bude 311011, telefonní přístroj nezazvoní. Individuálním nastavením MSN koncových zařízení lze přiřadit telefonní číslo dle našich požadavků. Např. 311010 bude telefon a 311011 fax. Problémy nastávají při špatném nastavení MSN u koncových zařízení. Koncové zařízení při požadavku uživatele obsadí jeden B kanál. Další koncové zařízení obsadí druhý kanál. Protože nejčastější je připojení BRI, které má dva B-kanály, bude třetí žádost koncového zařízení zamítnutá. Dle počtu B-kanálů lze vytvořit pouze ten samý počet telefonních hovorů. Například jeden příchozí a druhý odchozí hovor. Veškerá komunikace na sběrnici S0 je digitální. Hovor je zpracováván A/D a D/A až v koncovém zařízení. Jedná-li se o datový přenos, je obsah dat pouze komprimován dle standardního formátu pro ISDN. Na uživatelském rozhraní lze použít šifrovací klíč. Uživatelská žádost o šifrování zajistí bezpečnost dat v celé síti ISDN telekomunikačního provozovatele. V takovém případě je jakékoliv napíchnutí na ISDN zbytečné.

Koncové zařízení je specifické dle funkce použití. Jedná se o telefonování a potřeby datových přenosů. Většina zařízení je kombinovaná. I některé ISDN karty do PC jsou vybavené TA prvkem, které umožňuje připojení klasického telefonního přístroje s nastavitelným MSN. Na rozhraní S0 lze připojit TA (terminálový adaptér), který převádí ISDN na vlastnosti klasické telefonní linky. Použitím TA můžete připojit jakékoliv staré zařízení. TA simuluje pro zařízení analogovou telefonní linku. TA zařízení vyžaduje napájení 240V. TA individuálně generuje oznamovací a obsazovací tón. Výstupní napětí je 48V a obvodová smyčka uzavírá proud do 50mA. Vyzváněcí napětí je menší a obecně se nedoporučuje připojovat více paralelních telefonů. Vlastnosti analogové linky již plně nedokáží využívat služeb ISDN.
Jak je zřejmé, lze na rozvedenou S0 sběrnici připojit větší počet koncových zařízení. Pro správnou funkci všech zařízení je třeba dodržet předepsané technické parametry pro jednotlivé tvary sběrnice. Další podmínkou pro správnou funkci sběrnice S0 je správné nastavení jednotlivých koncových zařízení. Sběrnici si může zapojit i sám uživatel, ale musí brát na vědomí správné propojování jednotlivých vodičů sběrnice. Nelze je nijak prohazovat. Často se využívá pro sběrnice již stávajících strukturovaných kabeláží, které jsou rozvedeny po firmě jako počítačová síť. Obecně se nedoporučuje používat jeden fyzický kabel pro přenos počítačových dat a vodičů S0 sběrnice. Díky vyššímu napětí vodičů S0 sběrnice mohou rušit počítačovou síť. Zapojení S0 sběrnice provádíme samostatným stíněným kabelem 3x2, který může být souběžně uložen v lištách s počítačovou sítí. Rezervní pár v kabelu lze výhodně použit pro zpětný přenos analogové linky (např. pro analogový fax) z TA převodníku umístěného v jiné části sběrnice.

Firmy, které budou provádět montáž sběrnice S0 by k dosažení profesionálních výsledků měly provést měření sběrnice. Toto měření je zaměřené na stejnosměrné parametry sběrnice, kde se sleduje celková impedance a impedanční nevyváženost při delší kabelu. Zpravidla se toto měření dělá jen v případech zjištění chybovosti při datovém měření. Podstatně důležitějším prvkem testování sběrnice S0 je měření BER (chybovosti). To se provádí speciálním měřícím přístrojem (např. SunSet), který se zapojí do nejvzdálenější zásuvky na sběrnici. Test spočívá ve vytvoření datového přenosu z jednoho B kanálu do RSU. Po druhém B kanálu téže ISDN se vracejí data do měřícího přístroje. Měřící přístroj vytvoří testovací datový vzorek (nejčastěji 01010101), který vysílá do ústředny RSU. Jedná se o simulaci datového přenosu z jednoho MSN a jiné. Po druhém kanálu je testovací vzorek přijat a porovnán s vyslaným. Případné chyby přenosu jsou přepočítány na procentuální hodinovou chybovost. Test se v praxi provádí jen 15 minut. Funkčnost sběrnice S0 lze provést otestováním všech zásuvek například ISDN telefonem.

Závěrem lze říci, že instalace sběrnice S0 pro ISDN připojení je jednoduchá záležitost spočívající v zapojení kabelu a několika zásuvek. Při správném zapojení vodičů v zásuvkách by měla sběrnice fungovat napoprvé. Instalace si nevyžaduje žádných speciálních komponentů. Kabel lze použít klasický telekomunikační a ceny 8 pinových zásuvek jsou do 25,- Kč bez odporů. Speciální elegantní ISDN zásuvka s vyvažovacími odpory je již dražší, stojí něco nad 100,- Kč. Největším problémem je pořizovací cena měřících přístrojů ISDN. Cena se pohybuje v desítkách ale i stovkách tisíc. Cenu určují možnosti měřícího přístroje pro testování BRI, PRI, PCM kanálů a dalších doplňkových služeb ISDN.