ISDN für Anfänger
Protokolle & und Netzfunktionen
Referent: Hartmut Schröder
Zunächst zur analogen Telefonie:
In der analogen Telefonie werden Sprache oder Daten durch sinusförmig
modulierte Frequenzänderungen in der Leitungsspannung übertragen. Dabei
entstehen einige Probleme, z.B.:
- die Parallelschaltung der Endgeräte erzeugt ein Echo, das man hört, bzw.
das ein Datensender auch wieder empfängt
- bei einer Übertragung über eine gewisse Distanz ist eine ein- oder
mehrmalige Verstärkung des Signals nötig, wodurch eine Verschlechterung der
Qualität eintritt
In der digitalen Telefonie wird der Spannungswert der Modulation in
Zeittakten abgetastet (8000 Hz), es wird ein Zahlenwert erzeugt, der an die
Gegenstelle übermittelt wird. Die Gegenstelle stellt dann die Spannungshöhen
aus den Zahlenwerten wieder her und glättet sie zu einer Kurve.
Durch die digitale Übertragung als 0 und 1 kann auf die Verwendung von
Verstärkern auf weite Distanzen verzichtet werden, weil die
Signalunterscheidung auch bei sehr langen Leitungen möglich ist.
Die theoretischen Grundlagen für diese Technik wurden 1940 gelegt. Durch
neuere Übertragungstechniken konnten zunächst 2 und dann ca. 10 Gespräche
über ein und dieselbe Leitung übertragen werden.
Bei den ISDN-Anschlüssen muß man zwischen zwei Anschlußarten
unterscheiden:
- Primärmultiplex-Anschluß (Europa: 30 B-Kanäle (64 kBit), 1 D-Kanal (64
kBit), 1 Synchronisierungskanal (64 kBit) USA/Japan: 23 B-Kanäle (Japan 64
kBit, USA 56 kBit), 1 D-Kanal(Japan 64kBit, USA 56 kBit), 1 Synchron-Kanal
(16 kBit)
- und dem für Endverbraucher gedachten Basisanschluß: Euro/USA/Japan: 2
B-Kanäle (64 kBit, USA 56 kBit), 1 D-Kanal (64kBit, USA 56 kBit), 1 S-Kanal
(16kBit)
(B-Kanal: Gesprächskanal, Kommunikation der Teilnehmer D-Kanal:
Kommunikation der Geräte)
Die Abfolge der Daten im D-Kanal wird dabei in einem 7-Schichtenmodell
codiert, wobei die definierten Schichten 4, 5 und 6 meist nicht verwendet
werden.
ISDN Schichtenaufbau Referenzmodell der ISO:
7. Schicht: Anwendung
(6. Schicht: Darstellung)
(5. Schicht: Sitzung)
(4. Schicht: Transport)
3. Schicht: Vermittlung, Zeichengabeinformation, Protokollkennung, Referenzverwaltung
2. Schicht: Sicherungsschicht und quittierte Nachrichtenübermittlung
1. Schicht: Bitübertragungsschicht (physikalische Signalübertragung)
ABBILDUNG: Aufbau des D-Kanal-Protokolls
entsprechend dem ISO-Referenzmodell
Für die 3.Schicht gibt es je nach Land unterschiedliche Protokoll-Normen,
auch beim Euro-ISDN gibt es länderspezifische Unterschiede im
Leistungsumfang (Rückruf bei besetzt, Rufnummernübermittlung und
Gebührenübermittlung sind nicht in allen Ländern verfügbar).
Für die Übertragung wird zunächst das Sprachsignal als 12 Bit repräsentiert,
und anschließend auf 8 Bit geschrumpft. Bei der Umsetzung haben die USA eine
andere Kennlinie (µ-Law) als der Rest der Welt (A-Law). Beim
Konvertieren zwischen den Ländern entstehen Verluste, die sich bei Sprache
nicht auswirken. Für eine Datenübertragung muß deshalb signalisiert werden,
daß es sich um einen Datenanruf handelt, sonst entsteht durch die
Konvertierung reiner Datenwust.
Physikalisch kommt beim Teilnehmer mit einem ISDN-Basisanschluß eine
2-adrige Leitung an den "Übergabepunkt", den NT (in Deutschland NTBA), der
NT ist eine Bus-Installation (Punkt zu Mehrpunkt-Installation) mit interner
und externer Terminierung, die 4-adrig zu den Endgeräten geht. Auch bei der
ISDN-Übertragung bekommt man auf das Signal ein Echo, daß durch
Laufzeitbestimmung herausgerechnet wird (Echo-Kompensator).
Gesendet wird mit 144 kBit, das zu 120 kBit verwürfelt wird (ternäre
Übertragung: es werden nicht nur 1 und 0 gesendet, sondern auch -1, damit
kommt es nicht zum Ladungsaufbau (Kapazitäten), die Flanken der Signale
bleiben vielmehr steil.
Wie passiert die Kommunikation?
Das Anmelden der Endgeräte bei der Verbindungsstelle und das Protokoll zum
Verbindungsaufbau zwischen zwei Teilnehmern findet sich in dieser
Beispieldatei im Detail vorgestellt. Dies geht weit über den Umfang einer
Anfänger-Veranstaltung hinaus. Für Interessierte findet sich das verwendete
Programm unter: http://www.mms.de/~hacko/d-tracy).
Hacking von ISDN-Leitungen ist möglich, im Gegensatz zu den herkömmlichen
Telefonleitungen aber sehr kompliziert und entsprechend unerschwinglich
teuer.
Datenübertragung:
Zur Datenübertragung werden weltweit 4 Protokolle verwendet:
- V.110: spezifiziert bis 19200, keine Fehlerkorrektur, inzwischen obsolet
("V.JEHOVA")
- V.120: terminalgebundene Datenübertragung mit voller Ausnutzung der
Bandbreite ("ist O.K.")
- X.75: nur ein kleiner Bereich des Protokolls wird verwendet. Man
definiert Fensteranzahl und Blockgröße, meist verwendet: BLK 2048
W(indow)S(ize) 7; ("wird bald verschwinden")
- P.SYNC-PPP(RFC1717): verwendet zwischen ISDN-Routern, für Internet
Zugänge (der heutige Standard).
Derk Marko Reckel
