Integrated Services Digital Network)ISDN)

 

اساس طراحی تکنولوژی ISDN به اواسط دهه 80 میلادی باز میگردد که بر اساس یک شبکه کاملا دیجیتال پی ریزی شده است. در حقیقت تلاشی برای جایگزینی سیستم تلفنی آنالوگ با دیجیتال بود که علاوه بر داده های صوتی، داده های دیجیتال را به خوبی پشتیبانی کند. به این معنی که انتقال صوت در این نوع شبکه ها به صورت دیجیتال می باشد. در این سیستم صوت ابتدا به داده ها ی دیجیتال تبدیل شده و سپس انتقال می یابد.

ISDN به دو شاخه اصلی تقسیم می شود: N-ISDN و B-ISDN.

* B-ISDN بر تکنولوژی ATM استوار است که شبکه ای با پهنای باند بالا برای انتقال داده می باشد که اکثر BACKBONE های جهان از این نوع شبکه برای انتقال داده استفاده می کنند (از جمله شبکه دیتا ایران).

* نوع دیگر N-ISDN یا ISDN با پهنای باند پایین است که برای استفاده های شخصی طراحی شده است. درN-ISDN دو استاندارد مهم وجود دارد، BRI و PRI .

نوع PRI برای ارتباط مراکز تلفن خصوصی (PBX)ها با مراکز تلفن محلی طراحی شده است. E1یکی از زیر مجموعه های PRI است که امروزه استفاده زیادی دارد. E1 شامل سی کانال حامل (B-Channel) و یک کانال برای سیگنالینگ (D-Channel) میباشد که هر کدام 64Kbps پهنای باند دارند. بعد از سال 94 میلادی و با توجه به گسترش، از PRI ISDN ها برای ارتباط ها با شبکه PSTN استفاده شد که باعث بالا رفتن تقاضا برای این سرویس شد. همچنانکه در ایران نیز ISP هایی که خدمات خود را با خطوط E1 ارایه می کنند روز به روز در حال گسترش است.

نوع دیگر BRIاست( نوعی که در کیش از آن استفاده شده) که برای کاربران نهایی طراحی شده است. این استاندارد دو کانال حامل (B-Channel) با پهنای باند 64Kbps و یک کانال برای سیگنالینگ (D-Channel) با پهنای باند 16kbps را در اختیار مشترک قرار می دهد. این پهنای باند در اواسط دهه 80 میلادی که اینترنت کاربران مخصوصی داشت و سرویسهای امروزی همچون HTTP، MultiMedia، Voip و... به وجود نیامده بود، مورد نیاز نبود همچنین برای مشترکین عادی تلفن نیز وجود یک ارتباط کاملا دیجیتال چندان تفاوتی با سیستمهای آنالوگ فعلی نداشت و به همین جهت صرف هزینه های اضافی برای این سرویس از سوی کاربران بی دلیل بود و به همین جهت این تکنولوژی استقبال چندانی نشد. تنها در اوایل دهه 90 بود که برای مدت کوتاهی مشترکین ISDN افزایش یافتند.

پس از سال 95 نیز با وجود تکنولوژیهایی با سرعتهای بسیار بالاتر مانند ADSLکه سرعتی حدود8Mb/s برای دریافت و 640Kb/s را برای دریافت با هزینه کمتر از ISDN در اختیار مشترکین قرار میدهد، انتخاب ISDN از سوی کاربران عاقلانه نبود.

در حقیقت می توان گفت که BRI ISDN تکنولوژی بود که در زمانی به وجود آمد که نیازی به آن نبود و زمانی که به آن نیاز احساس می شد، با تکنولوژیهای جدید تری که سرعت بالاتر و قیمت بیشتر داشتند جایگزین شده بود.

بررسی اختلاف بین قابلیتهای ارسال (B-Channel) و مودم های آنالوگ

یک مودم بسیار عالی می تواند با سرعت 4.14Kb/s اطلاعات صوتی را انتقال دهد و 56Kb/s بطور مقطعی دریافت کند. در حالی که ISDN می تواند اطلاعات را با سرعت 64Kb/s منتقل کند و اگر دو کانال بطور همزمان استفاده شوند، سرعت انتقال به دو برابر یعنی 128Kb/s خواهد رسید. قابلیت (D-Channel)، برابر16Kb/s است که در نتیجه می توان به سرعت 144Kb/s دسترسی پیدا کرد. بنابراین 10 برابر سریعتر از یک مودم پیشرفته عمل می کند. عملکرد این کانال ها مستقل است یعنی می توان دو مکالمه یا دو اطلاعات و یا یک مکالمه و یک اطلاعات را بطور همزمان از مقصد های مختلف دریافت نمود.

با استفاده از (D-Channel) می توان از خط سوم برای انتقال اطلاعات کوچک و یا کارت اعتباری استفاده نمود.

امکاناتی که خطوط ISDN برای مشترکین فراهم می آورد

* ISDN سرعت بالاتری را برای انتقال اطلاعات فراهم نموده است.اگر شما برای انتقال فایلها از مودم استفاده می کنید و یا در حال استفاده ار اینترنت هستید، محدودیت قابل قبول یک مودم آنالوگ را شناخته اید و با استفاده از خطوط ISDN بطور عمده ای کارایی شما افزایش پیدا می کند.

* ISDN می تواند یک صدای دیجیتال واضح کریستالی را برایتان فراهم نماید.حتی اگر هنوز یکی از خطوط شما آنالوگ باشد،همچنان می توانید مکالمه را واضح بشنوید.

* یک خط ISDN می تواند دو خط تلفن (دو شماره تلفن) و یک خط سومی را جهت پیوند ارتباط دادهای در بر داشته باشد.

* خصوصیات کنترلی مکالمات در خطوط ISDN مشابه با خصوصیات Switch Board تلفنی می باشد. شما می توانید از وضعیت HOLD , TRANSFER , CONFERENCE, CALLER ID، زنگهای تلفن مخصوص، همچنین مجموعه ای از کارایی های مختلف دیگر استفاده نمائید.

سخت افزار مورد نیاز برای استفاده از ISDN

خط ISDN مانند خطوط آنالوگ از دو رشته سیم تشکیل شده است که بطور مستقیم نمی توان دستگاه آنالوگ مثل تلفن های معمولی را به آن متصل کرد.بدین منظور از سخت افزاری استفاده می شود که پورت های دیجیتال و آنالوگ مورد نیاز شما را تامین میکند.

باند پایهBase Band

 

Baseband صفتی است که سیگنالها و سیستمهایی که ناحیه فرکانس‌ها شمرده شده از صفر تا یک پهنای باند بیشینه یا حد اکثر فرکانس سیگنال را توصیف می‌کند، این نام گاهی اوقات به عنوان یک نام برای یک باند فرکانسهای راه اندازی شده در صفر استفاده می‌شود. این اغلب می‌تواند به عنوان مترادف lowpass (پایین گذار) و متضاد passband مطرح شود.

یک پهنای باند baseband‌ برابر است با فرکانس بیشینه یک سیگنال یا سیستم، یا کران بالا روی فرکانسهای مشابه. بطور متضاد، یک پهنای باند non-baseband‌ (passband) تفاوت بین یک فرکانس حداکثر و حداقل غیر صفر می‌باشد.

یک سیگنال baseband یا سیگنال lowpass‌ ، سیگنالی است که میتواند شامل فرکانسهایی برابر یا خیلی نزدیک صفر باشد، با مقایسه با فرکانس حداکثر خودش (برای مثال، یک صدای waveform می تواند به عنوان یک سیگنال baseband‌ در نظر گرفته شود، در حالیکه یک سیگنال رادیویی اینگونه نیست.)

یک کانال baseband‌ یا کانال (یا سیستم؛ یا شبکه) lowpass ،کانالی است که می‌ تواند فرکانسهایی که برابر یا خیلی نزدیک صفر هستند را جابجا کنند. مانند کابلهای سریال و LAN .

شبکه (LAN(Local Area Network

 

• یک شبکه  با تبادل بسته‌ای است.

• تبادل بسته ای (Packet switching) در مقابل تبادل مداری (Circuit switching)
  • LAN ها داده هایشان را پیش از ارسال به واحدهای کوچک و مجزایی به نام بسته-Packetتبدیل میکنند. فناوری مشابهی نیز وجود دارد که تبادل سلولی نامیده می شود (Cel switching) و تفاوت آن با تبادل بسته ای فقط در این است که سلولها اندازه ثابتی دارند و متحدالشکل هستند در حالی که اندازه بسته ها متغیر است. بیشتر فناوریهای LAN از جمله Ethernet ، Token Ring ، FDDI (Fiber Distributed Data Interface) از تبادل بسته ای استفاده میکنند. تنها پروتکل تبادل سلولی LAN که از آن استفاده میشود / مد انتقال ناهمگام – ATM (Asynchronous Transfer Mode) / است.نقطه مقابل تبادل ، بسته ای ، تبادل مداری -switching circuit - است که در آن یک سیستم برای ارسال داده یک کانال ارتباطی اختصاصی را به سوی سیستم دیگر می گشاید . تبادل مداری برای انواع خاصی از فناوری های wan از جمله(Intergrated Servies Digital Network) ) به کار میرود . سیستم تلفن که برای مکالمه بین دو نفر یک مدار اختصاص بر قرار می کند مثالی جزئی از یک شبکه با تبادل مداری است .

• کنترل دستیابی به رسانه(MAC( Media Access Control
  • برای مدیریت دستیابی هر سیستم به شبکه و جلوگیری از تداخل داده ،‌مکانیزم خاصی بنام MAC اعمال می شود که بخش اساسی همه پروتکل های هر شبکه LAN است. دو مکانیزم MAC رایج عبارتند از CSMA / CD که در شبکه های LAN اترنت استفاده می شود و Token Passing که توسط Token Ring و FDDI بکار می رود.
• ‏نقش عملیاتی کارت شبکه (NIC) روی LAN
  • انتقال داده:داده های موجود در حافظه کامپیوتر از طریق Bus سیستم ( شکاف PCI )‌ به NIC ( کارت شبکه ) منتقل می شوند
  • بافر کردن داده:از آنجا که نرخ پردازش داده در CPU و نرخ ارسال آن به شبکه یکسان نیست ، NIC بافرهای حافظه ای دارد که داده ها را در آن ذخیره کرده تا بتواند کل یک فریم را به یکباره پردازش و ارسال نماید.
  • ساختن فریم:NIC ، داده هایی را که توسط پروتکل لایه شبکه ، بسته بندی شده اند در یک فریم کپسوله می کند.
  • کنترل دستیابی به رسانه ( MAC ) :با استفاده از یک مکانیزم کنترل دسیابی به رسانه – MAC مسؤول مدیریت دستیابی هر سیستم به شبکه وجلوگیری از تداخل داده است.
  • تبدیل موازی / سری : Bus سیستم ( از طریق شکاف PCI ) داده ها را بطور موازی ( هر بار 16 یا 32 بیت ) ارسال می کند ، در حالی که NIC داده ها را بصورت سری از شبکه می گیرد یا روی شبکه ارسال میکند. در واقع NIC با ذخیره داده ها روی حافظه بافر خود ، آنها را بصورت سری یا موازی ارسال میکند.
  • کد کذاری / رمز گشایی داده :داده ها ی ارسالی یا دریافتی از شبکه باید به ترتیب کد کذاری یا کد گشایی شوند. این فرایند مربوط به لایه فیزیکی است که توسط NIC پیاده سازی می شود. روش کد گذاری بر اساس پروتکل لایه پیوند داده مشخص می شود. در اترنت از روش کد گذاری منچستر و در TokenRing از روش کد گذاری منچستر تفاضلی استفاده می شود.