Snelheid - ISDN-2 - ISDN-30 - Bedrading -
ISDN-bedrading - Elektronische snelweg via ADSL -
Analooglijn - Modems - Functies
Nog geen vijf jaar geleden was
het nog een handjevol techneuten en computerfreaks die het
"leven online" beleefden, tegenwoordig heeft zelfs de
snackbar op de hoek een eigen internet-site.
Snelheid
Dat deze gigantische groei een
evenzo gigantische filevorming op de electronische snelweg
veroorzaakt (de telefoonlijnen raken overbelast) lijkt
logisch maar is allerminst wenselijk. Met ISDN zal een groot
deel van deze filevorming tot het verleden gaan behoren.
ISDN is een afkorting voor het
engelse "Integrated Services Digital Network". Wij zouden in
het nederlands zeggen: "volledig gebruiksklaar digitaal
netwerk".
Bij een ISDN-aansluiting (heb je 2
varianten, ISDN-2 en ISDN-30. Bij een ISDN-aansluiting
spreekt men niet meer van 'netlijnen' maar van
'communicatie- en signalerings-
kanalen'. Men spreekt van communicatiekanalen omdat ISDN de
integratie van alle huidige vormen van communicatie (spraak,
tekst, data en beeld) biedt. De communicatiekanalen worden
B-kanalen genoemd en de signaleringskanalen worden D-kanalen
genoemd. Met ISDN-2 heb je 2 communicatiekanalen en met
ISDN-30 heb je 30 communicatiekanalen tot je beschikking. De
signaleringskanalen regelen de communicatie over de
communicatiekanalen. Het signaleringskanaal is voor een
ISDN-2 aansluiting 16 kbit/sec. Voor een ISDN-30 aansluiting
is dat 64 kbit/sec. Het aantal kanalen geeft aan hoeveel
randapparaten er tegelijkertijd gebruikt kunnen worden. Er
kunnen meer randapparaten worden aangesloten die ieder een
eigen oproepnummer krijgen (MSN-nummer).
ISDN-2
ISDN-2, ook wel ISDN 2B+D of
BRI=Basic Rate Interface genoemd, is ontwikkeld om zoveel
mogelijk data door de bestaande koperkabels van het
telefoonnet te transporteren. Met BRI wordt bedoeld dat
hiermee de totale databandbreedte benut kan worden; dus
zowel hoge als lage frequenties door dezelfde draden. De
maximale datastroom is 160 kbit/sec. De
telefoonmaatschappijen hebben afgesproken om 2 B-kanalen van
64 kbit/sec voor de communicatie en één
D-kanaal van 16 kbit/sec voor de signalering &emdash;zeg
maar contrôle&emdash; te gebruiken. Voor de totale
communicatie wordt 144 kbit/sec gebruikt (64+64+16). De
marge die overblijft wordt gebruikt voor diverse
ondersteunende taken zoals foutcontrole.
Iedere gebruiker van het
ISDN-telefoonnet heeft standaard twee lijnen ter
beschikking; 2 communicatiekanalen van 64 kbit per seconde
en een signaleringskanaal van 16 kbit per seconde. Dit houdt
in dat men in feite over 2 lijnen (communicatiekanalen)
beschikt. Dat is vooral gemakkelijk als je bijvoorbeeld wilt
"internetten". Met een analoge, enkele lijn ben je tijdens
het internetten niet bereikbaar; met ISDN dus wel. Deze 2
lijnen kunnen tegelijkertijd worden gebruikt. Over de beide
B-kanalen wordt dan de data verstuurd en het D-kanaal wordt
dan voor besturingssignalen en aanvullende diensten
gebruikt. De communicatiekanalen kunnen ook gecombineerd
worden tot één kanaal van 128 kbit per
seconde. De gegevens worden dan evenredig over de beide
B-kanalen verdeeld. Het delen van de data over 2 kanalen
noemt men load-sharing. Vooral kleinere bedrijfjes, die toch
snel data willen overzenden maken gebruik van deze
mogelijkheid. Denk maar eens aan advertentiebureaus en
drukkerijtjes die hun bestanden willen overzenden.
Dit plaatje geeft
globaal de aansluitingen van ISDN-2 weer. Geheel
links bevindt zich het PTT netwerk. Er wordt een
Network Termination 1 kastje (NT1) op de plaats van
de huidige telefoonaansluiting geplaatst. De
randapparatuur kan op verschillende manieren op de
NT1 worden aangesloten.
|
Bij een ISDN-2 aansluiting kunnen
er maximaal 8 apparaten worden aangesloten. Er kunnen 2
apparaten tegelijkertijd worden gebruikt. Alle apparaten
kunnen een eigen nummer krijgen en zijn apart in het
telefoonboek te vermelden.
ISDN-30
ISDN-30, ook wel ISDN 30B+D of
PRI=Primary Rate Interface genoemd, biedt de gebruiker maar
liefst 30 communicatiekanalen(=lijnen) van 64 kbit per
seconde en een signaleringskanaal van 64 kbit per seconde
zoals op de volgende tekening te zien is:
ISDN-30 wordt gebruikt om een
snelle dataverbinding op te bouwen voor o.a. grote
computersystemen, om bedrijfstelefooncentrales op het
telefoon-netwerk aan te sluiten of om verbindingen te leggen
tussen meerdere bedrijfstelefooncentrales. Een ISDN-30 verbinding gaat meestal over 2
koperdraden. Eigenlijk moet je hier over een 2 x 2
Mbit/sec-verbinding spreken omdat er altijd een full-duplex
verbinding is met verkeer in beide richtingen, dus
1 heen en 1 terug dat is samen 2
(=duplex). Soms worden er
glasvezelkabels gebruikt in plaats van koperkabels. Er
zitten onderweg (om de 1 of 2 km) zogenaamde regeneratoren
om het bitsignaal te verversen (=versterken).
Nieuwer is het gebruik van
zogenaamde HDSL-modems. Daarbij gaat het 2 Mbit/sec-signaal
over 3 dubbeladers. Het signaal wordt gemultiplexed c.q.
gedemultiplexed (als het ware tegelijk heen en terug
gestuurd) en verdeeld over deze 3 dubbeladers.
Er hoeft dan minder
geregenereerd te worden. Over dezelfde 3 dubbeladers gaan de
signalen zowel heen als terug. De zendsignalen gaan dus
dwars door elkaar. De ontvangstzijden (de 2 bellers)
ontvangen dus het signaal van degene met wie gebeld wordt,
maar ook van de eigen zijde. Dit laatste signaal is als het
ware dus de 'echo' van het eigen zendsignaal. Aan de (beide)
zendkanten wordt het eigen zendsignaal door een inverter
geleid. Dit geïnverteerde signaal wordt net zo groot
gemaakt als het eigen echosignaal. Deze worden in de
'canceler' (=afzetter) samengevoegd waardoor ze elkaar
opheffen. Deze techniek heet "echocancellation" en wordt trouwens ook in
analoge modems gebruikt.
Bedrading
Bij analoge apparatuur werd de
benodigde spanning uit het telefoon-netwerk van PTT Telecom
gehaald. Met ISDN is dat anders omdat er meer vermogen
gevraagd wordt dan PTT Telecom zou kunnen leveren. De klant
moet zelf de voeding voor de ISDN-apparatuur verzorgen. Dit
wordt doorgaans op de volgende manier opgelost: op de plaats
waar de ISDN-lijn binnenkomt wordt een noodzakelijke
NT1-kastje geplaatst (Network
Termination: zie tekening
boven) die op de netspanning wordt aangesloten. Alle
ISDN-telefoons betrekken nu hun benodigde spanning uit de
NT1-kast. De oude, analoge toestellen herkennen geen
diditaal signaal. Op de S-Bus (=de telefoonlijn) mogen
maximaal 4 ISDN-telefoontoestellen aangesloten worden die
alle 4 hun spanning uit de NT1 betrekken. Als je meer
ISDN-telefoontoestellen wilt aansluiten moeten die een eigen
voeding hebben. Overigens betrekken ISDN-centrales en 2a/b
adapters (Moduvox/Duovox/Teles iTA, dat zijn omzetters naa
analoge signalen, om zodoende de oude apparatuur, zoals
telefoons, beantwoorders, faxen e.d. te kunnen blijven
gebruiken) hun spanning niet uit de NT1 maar hebben een
eigen voeding. Als je dus géén ISDN-telefoons
hebt aangesloten hoef je de stekker van de NT1 niet in het
stopkontakt te steken. Als de stroom uitvalt kunnen de
toestellen niet werken. Aangeraden wordt daarom ook
één van de 4 telefoontoestellen als
'noodtoestel' te gebruiken. Alleen dit toestel kan nog
(beperkt) werken, door de spanning op de lijn vanuit de
centrale. Als de netspanning wegvalt moet de NT1 nog
minimaal 420 mWatt leveren. Met dit vermogen kan
één ISDN noodstroom-apparaat nog net
functioneel blijven.
ISDN-bedrading
Het ISDN-netwerk van PTT Telecom
maakt voor een deel gebruik van glasvezelkabel. Het stukje
tot de gebruiker gaat over 2 koperaders zoals dat ook bij
analoge lijnen het geval was. Dat is dan ook de reden waarom
er geen nieuwe bedrading aangelegd hoeft te worden. Toch is
een ISDN-verbinding full-duplex (64kbps heen én terug
tegelijkertijd). Je zou dus denken dat je 4 aders nodig
hebt. Dat is niet zo, er wordt gebruik gemaakt van
"echocancellation" . Daarbij wordt over één
dubbelader voor zowel de heen- als de terugweg de hele
bandbreedte gebruikt.
Het ISDN-netwerk gaat in huis wel
over 4 aders. Er worden hiervan 2 aders voor zenden en
ontvangen gebruikt. De andere aders worden, indien dit nodig
is gebruikt voor stroomtoevoer.
Een speciaal soort kabel dat
doorgaans voor ISDN wordt gebruikt is UTP, Unshielded
Twisted Pair, een kabel die, zoals de naam al aangeeft niet
volledig afgeschermd is en waarvan de draden onderling als
het ware gevlochten zijn.
Elektronische snelweg via
ADSL
"De capaciteit van digitaal transport over
koperdraad kan dusdanig worden opgevoerd dat de
elektronische snelweg nabij is."
Dit schreef
CommunicationsWeek International onlangs.
In laboratoria van
verschillende telecommaatschappijen en bij kleine
ontwikkelbedrijven zijn hoge snelheden met transport van
bits genoteerd over koperdraad. Met name de firma Orckit in
Tel Aviv is ver gekomen. Nieuwe compressie-apparatuur draagt
zorg voor deze hogere snelheden.
Orckit heeft over
koper een snelheid bereikt van ruim 50 Megabit per seconde,
wat ongekend is. In vergelijking met de circa 30 kilobit per
seconde van de Internet-aansluitingen van providers op het
PTT-telecomnet is dat een enorme verbetering. Ook de huidige
standaard ISDN, de beoogde opvolger van telefonie voor
aansluiting van woonhuizen, blijft met 128Kb/s ver achter
bij de nieuwe uitvindingen. Die zijn gebaseerd op de
technieken voor Digital Subscriber Loop (DSL). Na HDSL (tot
1,5 Mb/s) en ADSL (tot 8Mb/s)komt er nu dus een Breedband
ADSL, dus goed voor volledig datatransport. Breedband ADSL
perst 52Mb/s over de lijn, zij het over een afstand van
slechts 240 meter. Er moet dus veel versleuteld worden in
het telefoonnet.
Het nadeel van de
gevonden technieken is dat die de grote snelheden slechts
bereiken met éénrichtingsverkeer. Voor
distributie van televisiesignalen is dat prima, maar niet
voor tweeweg communicatie. (beller en gebelde persoon) Het
telefoneren zou dan gaan lijken op ouderwetse Walkie-talkie
communicatie. Zoals bijvoorbeeld:
"Hallo Jan, ik wil vanavond bij je komen is dat oké?........, over"
&emdash;even schakelen&emdash;
"Dat is oke......., over"
&emdash;weer schakelen&emdash;
"Tot vanavond dan......., over en sluiten."
De techniek was dan
ook door het Israëlische bedrijf ontwikkeld voor
distributie van "video-on-demand", een techniek die te
vergelijken is met "pay-TV". De klant kan bij deze techniek
kiezen welke film en zelfs wanneer die via de kabel wordt
uitgezonden. Via pincodering, of zelfs via de
afstandsbediening kan de film "binnengehaald" worden, zonder
dat de buurman op zijn TV mee kan genieten. De snelheid van
ADSL bleek zo hoog opgevoerd te kunnen worden dat met gemak
6 MB per seconde kon worden gehaald. Probleem is echter nog
de versterking van het signaal. Om de 150 meter moet een
versterker komen. PTT Research neemt in Nederland in zijn
lab al geruime tijd proeven met ADSL en HDSL. (A staat voor
Asymmetric en H voor High) Verwacht wordt dat in de loop van
1997 de eerste aansluitingen kunnen worden gerealiseerd.
Toch moet men niet te vroeg juichen, immers de zwakste
schakel bepaald de snelheid van het totale telefoonnet, en
zeker wanneer het datatransport of internet betreft.
De aanleg van
glasvezel tot aan alle woningen en bedrijven lijkt onnodig
gezien de vorderingen met koper. Wel ligt er al enkele jaren
een kilomerslange glasvezelkabel door Nederland, maar die
verbindt alleen PTT-centrales aan elkaar. Glasvezel leggen
naar iedere woning is praktisch onmogelijk.
PTT-telecom, die de
hete adem van de concurrentie al in de nek voelde (o.a. van
de kabeltelevisiemaatschappijen die immers al goede, snelle
leidingen had van huis naar huis hebben lopen) is gelukkig
met de nieuwe vindingen. PTT-telecom blijft hierdoor stevig
marktleider. Met ADSL en ISDN is het immers simpelweg
mogelijk om een rechtstreekse verbinding te maken tussen
bijvoorbeeld lithograaf en drukker. Dat kan via de kabel nog
lang niet.
Analooglijn
In het analoge
tijdperk (maak dit
uitstapje. als je terug wilt kun je "back" indrukken of
www.worldaccess.nl/~evenboer/ISDN.html) maakte men voor datacommunicatie gebruik
van modems. De bandbreedte van het openbare analoge
telefoon-netwerk was beperkt tot het spraakgebied van 300 Hz
tot 3400 Hz. In de analoge verbindingen waren onder andere
analoge versterkers, transformatoren, schakelapparatuur en
filters opgenomen. Omdat er alleen analoge verbindingen
mogelijk waren had men een modem nodig voor het transporten
van digitale informatie. De functie van het modem is het
moduleren van de digitale signalen op een draaggolf. De
pulserende gelijkspanning (digitale informatie) wordt dus
omgezet naar een analoge wisselspanning (moduleren). Aan de
ontvangstzijde wordt dit proces omgedraaid (de-moduleren).
Door groepen bits te combineren tot
nieuwe elementen kan de capaciteit van het net vergroot
worden. De maximale snelheid hangt af van de lijnkwaliteit
en is ongeveer 33.6 kbps, momenteel de hoogste snelheid voor
een computermodem. Doordat het hele telefoonnetwerk
gedigitaliseerd is lijkt de tijd rijp voor een nieuwe
techniek bij analoge modems. Deze techniek wordt de X2 of
K56 Plus techniek genoemd. Dankzij deze techniek kunnen
analoge modems een snelheid halen van 56 kbps. Deze techniek
is alleen mogelijk doordat het telefoon-netwerk door de
jaren heen gedigitaliseerd is.
modems
Met de nieuwe door Rockwell en US
Robotics ontwikkelde technieken is het mogelijk om met een
analoog modem een snelheid tot 56 kbps te halen. De snelheid
van een ISDN-verbinding wordt daarmee bijna gehaald, zeker
als men van een goede compressie gebruik maakt.
Rockwell en US Robotics maken van
hetzelfde principe gebruik. Rockwell noemt deze techniek K56
Plus en US Robotics noemt deze techniek X2. Het is dan wel
van belang dat de Internet-provider een digitale aansluiting
op het telefoon-netwerk heeft. Dit is ook bijna altijd het
geval aangezien de meeste Internet-providers een ISDN-30
aansluiting hebben. Ook nieuw is het softwaremodem dat door
onder andere Motorola en PCtel op de markt is gebracht. Het
modem maakt gebruik van de rekenkracht van de Power-PC of
Pentiumprocessor en laat sommige van de modemfuncties
(moduleren/de-moduleren, foutdetectie, foutcorrectie,
datacompressie) aan deze processor over. Het modem doet wat
mogelijkheden betreft niet onder voor een gewoon modem met
data (33k6), fax en spraak
functies
Upstream:
Hiermee wordt de verzonden data bedoeld. Bij het sturen van
commando's of het uploaden van bestanden van je harddisk
naar een server op Internet wordt upstream genoemd. Ook met
K56 Plus wordt de upstream gemoduleerd zodat de maximale
snelheid voor upstream dus, net als bij de analoge modems,
33.6 kbps is.
Downstream:
Hiermee wordt de ontvangen data bedoeld. Bij het ontvangen
van gegevens zoals hypertekst documenten, plaatjes of
zip- of
HQXbestanden ("ingepakte" ,
gecompresseerde bestanden) spreekt men dus van downstream.
Met de nieuwe techniek wordt de door de Internet-provider
verstuurde data niet meer gemoduleerd maar digitaal
gecodeerd. De datastroom tussen de Internet-provider en de
PTT centrale in de woonwijk is dus volledig digitaal.
Om van de K56 Plus techniek gebruik
te kunnen maken moet de Internet-provider niet alleen een
digitale verbinding met het Internet hebben (zoals ISDN)
maar de apparatuur moet ook voor K56 Plus geschikt gemaakt
worden. Dit is tevens de reden waarom deze techniek nooit
eerder is toegepast. Het idee is niet nieuw, maar de
mogelijkheden om de techniek toe te passen waren er niet
omdat de meeste Internet-providers nog analoog op het
telefoon-netwerk waren aangesloten. De Internet-provider
moet tevens de K56 Plus techniek ondersteunen. De snelheid
van 56 kbps geldt dus alleen voor binnenkomende data.
Uitgaande data wordt met een snelheid tot 33,6 kbps
verstuurd. Zoals je ziet is de gebruikte techniek niet
symmetrisch (niet aan beide zijden van de telefoonlijn
gelijk) en zijn er verschillende snelheden voor ontvangen en
verzenden.
De grote vraag is of deze modems de
toekomst hebben. Een feit is dat deze modems begin 1997 zijn
verschenen. De eerste proeven wijzen er al op dat de
snelheid van 56 kbps voorlopig nog niet gehaald zal worden
met deze modems. De grote fabrikanten US Robotics en
Rockwell zullen vechten om de leiderspositie en wilden
daarom zo snel mogelijk hun produkt op de markt brengen. Het
kan lang duren voordat er een standaard is, pas later zullen
de Internet-providers de bestaande apparatuur moeten
opwaarderen. Veel Internet-providers investeerden reeds in
ISDN en hebben zich dus voorbereid op de digitale toekomst.
Het gebruik van K56 Plus modems lijkt dan een stap
terug.
