home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ A Beginner's Guide to the Internet / INTERNET.ISO / text / faqs / isdn.inf < prev    next >
Text File  |  1996-05-06  |  8KB  |  155 lines

  1.  
  2. An Introduction to ISDN
  3.  
  4. Editor's note: This article is reprinted with permission.  It was
  5. originally adapted and reprinted, with modifications, from Merit
  6. Network News, March 1989, for Information Technology Digest,
  7. University of Michigan, September 28, 1992.
  8.  
  9. What Is ISDN?
  10.  
  11. ISDN (Integrated Services Digital Network) is a public integrated
  12. voice and data digital network that can deliver data 50 times faster
  13. than a 2,400 bit-per-second modem.  It does this digitally, by
  14. creating two 64 kilobit-per-second (Kbps) transmission channels that
  15. can carry voice or data, and one 16 Kbps transmission channel that
  16. carries signaling information or packet data.
  17.  
  18. How ISDN Evolved
  19.  
  20. To understand the evolution of ISDN, consider the current telephone
  21. network.  The basic telephone is an analog instrument connected to a
  22. pair of wires.  "Analog" means that signals are transmitted by varying
  23. the frequency and intensity of the electric current analogously, in
  24. this case, to changes in the speaker's voice.  The pair of wires from
  25. a subscriber's premises--a private home, for example--is connected to
  26. a local telephone company's central office.  This pair of wires is
  27. commonly called the "local loop."
  28.  
  29.     Inside the central office, the pair of wires is attached to a
  30. device called a switch.  The switch converts the analog signal to a
  31. digital signal by sampling it thousands of times a second.  (Digital
  32. signals consist of only two discrete voltage levels corresponding to
  33. binary 0 and 1.)  The switch also routes the call by examining the
  34. telephone number dialed.  If the call is long-distance, the central
  35. office routes it to an Interexchange Carrier (IEC) such as AT&T, MCI,
  36. or Sprint.  The IEC in turn routes the call to the local telephone
  37. company at the destination, still preserving the digital nature of the
  38. signal.
  39.  
  40.     Digital signals are easily carried over long-distance lines
  41. because they can be sent simultaneously, or "multiplexed" for
  42. transmission on high-capacity links.  Digital signals are also less
  43. susceptible to line interference during amplification than analog
  44. signals.
  45.  
  46.     When the destination switch receives the digital signal, it
  47. converts the digital signal back to analog and sends it out over the
  48. local loop at the other end.
  49.  
  50.     This conversion between digital and analog seems reasonable since
  51. humans cannot hear or speak digitally.  But what if we intend to
  52. exchange digital information between two computers?  In that case, we
  53. must convert digital information from our computers into analog
  54. signals using a modem.  When these signals reach the telephone
  55. company's central office, they are converted back to digital.  The
  56. digital signal can only be a sampling of the "noise" coming out of the
  57. modem, not a regeneration of the original digital bit stream from the
  58. computer.  The reverse process is used at the destination switch to
  59. convert the digital signal back to analog and pass it over the local
  60. loop to the destination modem, which finally turns it back for the
  61. last time to a digital signal.
  62.  
  63.     This process is not only redundant, it is inefficient.  When voice
  64. is converted from analog to digital, a bit rate of 56,000 bits per
  65. second (bps) is typically dedicated to carrying it.  This rate is
  66. required to make sure that the voice will sound natural when it is
  67. converted back to analog.  Since the telephone network treats modems
  68. the same way, a rate of 56,000 bps is also required to convey modem
  69. signals.  However, since many modems still send and receive data at or
  70. under 9,600 bps, the rest of the capacity is wasted.
  71.  
  72.     Modems serve another purpose apart from digital transmission.
  73. Most modern modems incorporate automatic dialing and answering
  74. functions.  We say that an autodial modem exchanges "signaling"
  75. information with the telephone network.  The modem can be instructed
  76. to place a call and report its progress: examples of what it can
  77. report back are "ringing," "busy," or "no circuits available."
  78.  
  79.     Again in this case, because the telephone network is designed for
  80. voice, computer equipment is at a disadvantage.  The modem requires
  81. special hardware to detect (actually to listen to and guess) the sound
  82. of a busy signal, ring, or "call incomplete" message.  This type of
  83. signaling is not only analog but also "in-band"; that is, signals and
  84. real transmitted information use the same channel.  Sharing a single
  85. circuit to convey both transmission and signaling information imposes
  86. serious limitations.
  87.  
  88.     ISDN relieves the limitations of both in-band signaling and analog
  89. transmission.  A standard ISDN interface provides end-to-end digital
  90. transmission and separates the signaling functions from the
  91. transmission functions.
  92.  
  93. ISDN Basic Rate Interface
  94.  
  95. The ISDN basic rate interface is the standard interface to connect
  96. subscribers to the ISDN.  This interface uses the existing telephone
  97. wire pair to convey only digital information.  Three channels or
  98. digital paths exist on this wire.  The channels are multiplexed by
  99. giving each a time slice on the wire.
  100.  
  101.     Each ISDN circuit includes three channels:
  102.  
  103. +   Two B or bearer channels for carrying data or voice (64,000 bps
  104.     each).
  105.  
  106. +   One D or data channel for carrying signaling information or packet
  107.     data (16,000 bps).
  108.  
  109. There is no distinction between voice and data on the B channels; the
  110. ISDN treats both as a stream of bits.  The bits have significance only
  111. to the terminating equipment, such as a telephone for voice or a
  112. computer for data.  When a subscriber wishes to place a call, the
  113. terminating equipment sends a packet on the D channel containing the
  114. information needed by the network to establish the call.  Assuming
  115. that the call succeeds, the subscriber may then send either voice or
  116. data on a B channel.  To end the call, the terminating equipment sends
  117. a take-down packet; this is analogous to hanging up.
  118.  
  119. What Is an Integrated Service?
  120.  
  121. An integrated service can provide a wide assortment of information in
  122. a single well-organized package.  This information may be in the form
  123. of voice, data, or video.  Initially, services available on ISDN will
  124. not be integrated.  Voice and data, although they may be accessed
  125. together on an integrated terminal, have little to do with one
  126. another.  Voice calls will involve only voice and data calls only
  127. data.
  128.  
  129.     The second generation of ISDN services will be integrated.  For
  130. example, consider a future bank credit card service.  A credit card
  131. holder who disputes an entry in the credit card bill places an ISDN
  132. call to the bank.  At the bank, a customer service representative
  133. equipped with an ISDN terminal answers the call.  The bank teller
  134. immediately has access to the caller's name and records, since the
  135. ISDN passes the customer's originating address.  The bank uses this
  136. address as a key into its customer database.  The teller can address
  137. the customer by name when answering the phone.  When the customer
  138. explains the nature of the problem, the teller retrieves the previous
  139. month's bill, which appears simultaneously on both the customer's and
  140. the teller's screens.  If the statement is in error, the balance can
  141. be recomputed before the customer's eyes.
  142.  
  143. Implications
  144.  
  145. ISDN will do for the data network what the Communications Act of 1934
  146. did for voice--provide a standard method for public transmission.  It
  147. will extend the capabilities of today's telephone networks, thus
  148. providing a market for new services.
  149.  
  150. - Dory Leifer, ITD Network Systems, University of Michigan
  151.  
  152.         Berkeley Computing, Volume 3, Number 4 (May-June 1993)
  153.  
  154. .
  155.