ISDN Grundlagen: Struktur, Kanäle und Netzkomponenten

ISDN: Definition, Vorteile und Ziele

Definition und Netzstruktur

ISDN (Integrated Services Digital Network) ist ein digitales Kommunikationsnetzwerk, das aus der Weiterentwicklung des öffentlichen Telefonnetzes hervorging. Es wurde entwickelt, um Sprache und digitalisierte Daten zu übertragen.

Die Definition beschreibt ISDN als ein Netzwerk, das Ende-zu-Ende-Konnektivität über digitale Schnittstellen bietet und ein breites Spektrum von Diensten unterstützt.

Die Netzstruktur gliedert sich in zwei Hauptbereiche:

• Interne Installation: Die Endgeräte des Benutzers und das interne Netzwerk.
• Zugangsnetzwerk: Die digitalen Übertragungssysteme zwischen der Benutzerinstallation und der Ortsvermittlungsstelle.

Vorteile und Ziele von ISDN

Vorteile

• Verbesserte Sprachqualität
• Höhere Übertragungsgeschwindigkeit
• Geringere Fehlerquote
• Schnellerer Verbindungsaufbau
• Ähnliche Kostenstrukturen wie bei konventionellen Anschlüssen

Ziele

Das Hauptziel ist der Austausch von Informationen aller Art (Daten, Audio, Text, Bild, Video) über eine einzige digitale Infrastruktur.

ISDN-Kanäle und Zugangsmodi

Die ISDN-Kanäle (B, D, H)

Die ISDN-Struktur basiert auf verschiedenen Kanaltypen, die spezifische Funktionen erfüllen:

Kanal B (Bearer Channel):

Der elementare Kanal zur Sprach- und Datenübertragung (64 kbit/s). Es können drei Arten von Verbindungen hergestellt werden:

• Leitungsvermittelt (Circuit Switched): Sprachverbindung mit einem anderen Benutzer im Netzwerk.
• Paketvermittelt (Packet Switching): Verbindung über einen Vermittlungsknoten zum Austausch von Datenpaketen.
• Semi-Permanent: Feste Verbindung, die eine vorherige Vereinbarung erfordert und keinen Verbindungsaufbau benötigt.

Kanal D (Delta Channel): Überträgt Signalisierungsinformationen für alle B-Kanäle (Steuerung). Er wird auch für Telemetrie und zur Übertragung von Paketen bei niedriger Geschwindigkeit genutzt. H-Kanäle (High-Speed Channels): Dienen der Übermittlung von Informationen bei hoher Geschwindigkeit:

• H0: Entspricht sechs Kanälen à 64 kbit/s.
• H11: Entspricht 24 Kanälen à 64 kbit/s.
• H12: Entspricht 30 Kanälen à 64 kbit/s.

Zugangsmodi

ISDN bietet zwei Hauptzugangsmodi, die sich in der Anzahl der verfügbaren Kanäle unterscheiden:

Basisanschluss (Basic Rate Interface, BRI):

• Struktur: 2 B + 1 D.
• Bitrate: 160 kbit/s (Vollduplex-Übertragung).
• Zielgruppe: Einzelne Benutzer und kleine Büros, die die gleichzeitige Nutzung von Sprache und Daten benötigen.

Primäranschluss (Primary Rate Interface, PRI):

• Struktur: 30 B + 1 D.
• Bitrate: 2048 kbit/s (Vollduplex-Übertragung).
• Zielgruppe: Nutzer mit hohem Übertragungskapazitätsbedarf, ausgestattet mit Telefonanlagen (TK) und lokalen Netzwerken (LAN).

ISDN-Funktionsgruppen und Referenzpunkte

Funktionsgruppen (Netz- und Endgeräte)

Funktionsgruppen sind Geräte, die unterschiedliche funktionelle Aktivitäten voneinander trennen:

Network Termination 1 (NT1):

Stellt die physische Schnittstelle zwischen dem öffentlichen und dem privaten Netzwerk dar. Es synchronisiert die Sendesignale des Benutzers mit dem Netz und führt Qualitätskontrollen durch.

Network Termination 2 (NT2):

Führt Schalt-, Konzentrations- und Routing-Funktionen aus. Kann zusätzliche Dienste anbieten (z. B. eine zentrale Telefonanlage oder ein Router).

Terminal Equipment Type 1 (ET1):

Endgeräte, die speziell für den direkten Anschluss an ISDN entwickelt wurden (z. B. digitale ISDN-Telefone, Faxgeräte der Gruppe 4).

Terminal Equipment Type 2 (ET2):

Endgeräte, die nicht speziell für ISDN entwickelt wurden (z. B. analoge Telefone oder Faxgeräte der Gruppe 3).

Terminal Adapter (AT):

Ein Gerät, das den Anschluss von Nicht-ISDN-Geräten (ET2) an die ISDN-Schnittstelle (S-Bus) ermöglicht.

Central Termination (CT) / Line Termination (TL):

Diese Module befinden sich in der Vermittlungsstelle. CT verarbeitet das Signal und steuert die digitale Leitung. TL (Line Termination) ist die digitale Übertragungstechnik, die die Teilnehmeranschlussleitung überwacht (typischerweise 85–90 VDC).

Referenzpunkte

Referenzpunkte definieren die Trennungen zwischen den Funktionsgruppen:

Referenzpunkt S:

Definiert die 4-Draht-Schnittstelle zum ISDN-Endgerät (192 kbit/s Bruttodatenrate), oft mit dem elektrischen Code AMI modifiziert.

Referenzpunkt T:

Liegt zwischen NT1 und NT2. Elektrisch ist er identisch mit dem Referenzpunkt S.

Referenzpunkt U:

Passt Signale für die Verbindung mit der lokalen Schleife an und wandelt die 4-Draht-Schnittstelle in die 2-Draht-Schnittstelle um. Verwendet elektrische Codes wie 4B3T und 2B1Q bei 160 kbit/s (80 kBaud).

Referenzpunkt V:

Trennung zwischen der Line Terminal (LT) und der Central Terminal (CT) in der Vermittlungsstelle. Er trennt die Übertragungs- und Vermittlungsfunktionen, kann aber virtuell sein, wenn LT und CT physisch im selben Gerät integriert sind.

Referenzpunkt R:

Die funktionale Schnittstelle zwischen einem Nicht-ISDN-Endgerät (ET2) und dem Terminal Adapter (AT).