home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Hacker Chronicles 1 / HACKER1.ISO / miscpub1 / phun409.txt < prev    next >
Text File  |  1992-09-26  |  23KB  |  376 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$                                    
  5. $            P/HUN Issue #4            $
  6. $       Volume 2: Phile 9 of 11        $
  7. $                                      $
  8. $                                      $              
  9. $           USDN VERSUS ISDN           $              
  10. $           ----------------           $              
  11. $                                      $              
  12. $                 by                   $              
  13. $                                      $              
  14. $                                      $
  15. $              LORD MICRO              $
  16. $              **********              $
  17. $                                      $
  18. $   TOLL CENTER BBS - (718)-358-9209   $
  19. $         A 2600 MAGAZINE  BBS         $
  20. $                                      $
  21. $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
  22.  
  23.  
  24. PREFACE:  The integrated services digital network (ISDN) is a long-range
  25. plan for systematically upgrading the televommunications networks of various
  26. countries to provide both voice and data services on a single physical network.
  27. European countries have been the major force behind degining ISDN.  The U.S.
  28. however, will require a variant of ISDN, because its communications 
  29. industry operates in a competitive user-oriented environment.  This article
  30. describes the differences in implementation and services that can be expected
  31. with USDN (the U.S. version of ISDN) and identifies unresolved issues that
  32. should concern the data communications manager.
  33.  
  34. INTRODUCTION
  35. ------------
  36.  
  37.   The ISDN proposal has recieved worldwide attention for at least a decade.
  38. Constrained by an apathetic marketplace, technical limitations, economic
  39. considerations, and the slow pace involved in establishing acceptable 
  40. world-wide standards, implementation of ISDN has occured principally in
  41. laboratories only.
  42.  
  43.   The International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT)
  44. has attempted to define and obtain general consesus regarding ISDN
  45. objectives, interfaces, services, and standards.  The CCITT-backed ISDN
  46. principally represents European interests.  Although the U.S. is repre-
  47. sented in the CCITT and offers support for its programs, the major
  48. telecommunications organizations in the U.S. are more interested in estab-
  49. lishing their own standards and programs.  So, while ISDN seems to be
  50. gaining more U.S. support, it continues to reflect a European perspective.
  51. Recently, the term USDN has been used to distinguish the modifications to
  52. ISDN that are expected to evolve in the U.S.  The USDN concept is one of
  53. integrated access to multiple networks, rather than the integrated services
  54. on one network approach of the ISDN proposal.
  55.  
  56.   The U.S. telecommunications industry has long recognized that ISDN would
  57. have a somewhat modified personality in the U.S. Several industry-wide
  58. ISDN conferences addressed the U.S. equivalent to ISDN, but none of the
  59. conference comittees proposed that the U.S. adopt ISDN totally, be-
  60. cause of the unique characteristics of the U.S. communications environment.
  61.  
  62. THE U.S. COMMUNICATIONS ENVIRONMENT
  63. -----------------------------------
  64.  
  65.   The unique U.S. communications industry characteristics that influence
  66. the USDN effort are described in the following section.  These characteristics
  67. are summerized in Table 1, which compares the U.S. communications environment
  68. with the environment in other countries.
  69.  
  70.   The Competitive Marketplace:  In the U.S., the privately managed telephone
  71. industry responds, rapidly to user demands for new services.  In most other
  72. countries, however, services are established in a slow, deliberate program
  73. by one government-administrated source, usually the country's postal,
  74. telephone, and telegraph (PTT) agency.  The users then decide if and how
  75. they will use the services offered.
  76.  
  77.   Technology Advances:  Second only to the competitive marketplace, technology
  78. advances include component developments such as as memory devices, VLSI
  79. chip design, and optical elements.  Developments in the system architecture,
  80. networking, and functional interfaces in transmission and switching 
  81. technologies are equally important in defining the USDN concept.
  82.  
  83.   Less Restrictive National Standards:  Because standards imply conformity,
  84. they can restrain innovation.  Because they are not required to undergo a
  85. lengthy standards-approval cycle, U.S. manufacturers are free to produce
  86. systems that are incompatible with existing equipment.  De facto standards
  87. are often established by the market's acceptance of a particular system.
  88.  
  89.                        Comparing ISDN and USDN
  90.  
  91. FEATURES              CLASSICAL ISDN             USDN ENVIRONMENT
  92.                       ENVIRONMENT
  93. --------              --------------             ----------------
  94. Competition           Essentially None           Varied, encouraged by 
  95.                                                  government
  96.  
  97. Standard Inter-       CCITT                      Essentially none
  98. exchange Carriers     One, nationalized          Many, equal access
  99. Existing Investment   Due for replacement        Huge, undepreciated
  100.                                                  investment
  101.  
  102. Service Offerings     By PTT schedule            Entrepreneurial, competitive
  103. Implementation Cost   Government-provided funds  Private Capital
  104.  
  105.  
  106.   Multiple Carriers and Competative Networks:  The premise of ISDN is that a
  107. common national network will evolve, able to handle multiple voice and data
  108. services in an integrated fashion.  ISDN thus precludes a carrier by-passing
  109. a local office or vying for customers' traffic through innovative techniques.
  110. In most countries other than the U.S., telephone companies are not legally
  111. required to provide or counter new service offerings.  Integrated digital
  112. networks (IDNs) are emerging in the U.S. that provide digital access and
  113. transmission, in both circuit-switchhed and packet modes.  The number of 
  114. IDNs will probably increase regardless of whether an ISDN is proposed for 
  115. the U.S.
  116.  
  117.   Embedded Investment:  The U.S. has invested heavily in modern stored-program
  118. controlled (SPC) switching.  However, other countries are only now facing
  119. conversion to SPC, as much of their existing systems investment is 
  120. greatly  depreciated.  These countries can therefore converty to ISDN 
  121. switching in a more orderly and economical fashion that the U.S. can.  Thus
  122. the U.S. will have overlay networks, digital adjuncts to existing SPC 
  123. switches, and multiple networks in the foreseeable future.
  124.  
  125. EVOLUTION OF U.S. COMMUNICATIONS OFFERINGS
  126. ------------------------------------------
  127.  
  128.   The American solutions to data transmission problems have tended to be
  129. faster, more practical, and less elegant than those evolving in Europe.
  130. Not surprisingly, the American solutions have generally ignored  CCITT
  131. recommendations.  For example, public packet-switched networks such as TYMNET,
  132. GTE Telenet, and Satellite Business Systems are offered to some customers
  133. with long-haul traffic.  These systems were severly limited because they
  134. often required access through analog local office.  Many major industries
  135. and private organizations thus established their own data networks, often
  136. point to point over leased circuts.  Digital Terminating Service was   
  137. introduced to provide 56K bit-per-second (up to 448K bit-per-second)
  138. links to the end user over special transmission links.  Digital Electronic
  139. Message Service was recently approved to provide 1.5M bit-per-second service
  140. to the end user.
  141.   Some suppliers are now offering PBXs with 64K bit-per-second local loops
  142. and direct pulse code-modulated (PCM) trunks to the public network.  Two
  143. new standard 1.544M bit-per-second central office-to-PBX interfaces have
  144. been established, the Northern Telecom Computer-to-PBX-interface and 
  145. the AT&T Information Systems Digital Multiplexed Interface.
  146.  
  147.   The Development of Local Area Networks:  The increasing use of data
  148. terminals and the growth of distributed processing has led to the necessity
  149. of transporting data at rapid rates within a building or local area.
  150. This rapid local data transmission imposed impossible requirements on the 
  151. conventional PBX.  While PBX designers struggled to upgrade their data
  152. capabilities, computer manufacturers saw the oppertunity to offer local
  153. area networks (LANs) designed specifically to provide wideband data transport
  154. between users in a limited area.  Again, expediency and the competitive 
  155. climate produced a practical solution - several LANs with different 
  156. architectures and protocols.   In general, these LANs so not conform to the
  157. ISDN protocol levels identified in the International Standards Organization
  158. (OSI) models.  However these LANs cannot be eadily replaced, so the USDN
  159. will have to accommodate them.
  160.   A case in point is the apparent conflict between the ISO model of Open
  161. System Interconnection (OSI) and the IBM System Network Architecture (SNA).
  162. The OSI model of a seven-layered architecture for data networks has been
  163. defined for the first four layers only.  International agreement on the 
  164. remaining protocols will take several more years to obtain, if agreement on
  165. the remaining protocols will take several more years to obtain, if agreement
  166. is possible, Meanwhile, in the U.S., IBM defined a similar protocol, SNA,
  167. and has implemented numerous networks.  Long before any ISO standard can be
  168. established, the U.S. will be well populated with SNA systems.  The USDN
  169. must be at least compatible with SNA, and SNA could become the national
  170. standard.
  171.   Because future PBXs will probably be able to switch synchronous data at
  172. 64K bits per second (and multiples therof, up to at least 1.544M bits per
  173. second), there may not be sufficient switched wideband traffic requirements
  174. to support a seperate LAN standard.  Long-distance dedicated data services
  175. such as AT&T's ACCUNET and SKYNET are competing for data traffic.  In 
  176. addition, various data-over-voice (DOV) schemes have been employed over
  177. switched analog circuts.  In short, many approaches, services, and facilities
  178. have already been implemented to satisfy the immediate market needs, without
  179. regard to an orderly transition to ISDN.  Thus, the USDN will have to 
  180. accomodate thesee established services and inteface with most of them.
  181.  
  182.   Introduction of Local Area Data Transports:  Recently, electronic (carrier)
  183. serving areas have been replacing long local physical loops.  These 
  184. subscriber carrier systems provide such data capabilities as DOV and local 
  185. area data transport (LADT).  LADT offers a packet-switched data capability    
  186. that may apply to both business and residential services;  its low speed
  187. (up to 4.8K bits per second) and relatively low cost may make it universally
  188. attractive.  LADTs may find widespread use for Videotex, meter reading,
  189. power load shedding, security reporting, and marketing transactions.
  190.   Although LADT is restricted primarily to a local exchange area, the 
  191. evolving USDN will provide transport between LADTs.  LADT subscribers will  
  192. access the USDN transport carrier through pooled local data concentrators.
  193. A typical LADT Data Subscriber Interface (DSI) unit will concentrate data
  194. from 124 subscribers to a 56K (or 9.6K) bit-per-second trunk to a packet
  195. network.  A subscriber can thus dial up a DSI over a conventional voice
  196. loop and transport data through a modem (which may be a part of the 
  197. terminal) by means of the switch.  A direct access mode is also available
  198. with the subscriber loop terminating on the DSI, permitting independant
  199. simultaneous data and voice transmission.  The X.25 link access protocol-
  200. balanced (LAPB) is used, but protocol conversion is restricted in many
  201. instances by federal rules.  Although LADTs so not comply with any defined
  202. ISDN service, they are an integral requirement of the USDN.
  203.  
  204.   CSDC Technology:  Circut-switched digital capability (CSDC) is another 
  205. USDN service that has no ISDN counterpart. CSDC is an alternative voice-
  206. or data-switched circut with end-to-end 56K (or 64K) bit-per-second
  207. transparent connection ensured by dedicated trunk groups in each 
  208. switching location.  CSDC facilitates large, continuous, bulk data trans-
  209. fers, and its implementation requires added investment in each switch
  210. location as special terminal equipment.  CSDC represents yet another
  211. expediant toward providing ISDN-like services while using existing investment.
  212. CSDC technology can also accomodate a full ISDN, if one ever evolves in the
  213. U.S.
  214.  
  215.   Digital Subscriber Loops:  ISDN-compatible digital subscriber loops (two
  216. voice, plus one data channel at 144K bits per second) are recieving attention
  217. in the U.S., but the commercial implementation of this technology is not
  218. prograssing rapidly.  Near-term subscriber loops will probably acquire data
  219. capability by data ober analog voice multiplexing.  Although this step
  220. would not precluse the eventual inclusion of ISDN loops, it would tend to
  221. slow their introduction and widespread acceptance.
  222.  
  223.   Interfaces and Protocols: Although the ISDN revolves around the 30 channel
  224. PCM transmission format used in Europe, it does provide for the 24 channel-
  225. based systems used in the U.S.  However, U.S. systems have many unique 
  226. interface requirements.  A new set of proposed services will require 
  227. forwarding of the calling number for control or processing by either the
  228. terminating switching system or the called subcriber.  Exchange of such
  229. information will likely be accomplished over a local area common channel
  230. signaling system or a fulll CCITT standard, signaling system #7 network.
  231.   Direct data exchange between a network switching unit and a sata bank
  232. and/or processor facility will probably evolve from the current trunking
  233. scheme to a direct signaling carrier, perhaps CCITT standard #7 with OSI
  234. and/or SA protocols.
  235.   Calls to cellular mobile roamers (i.e., mobile units that have traveled
  236. outside their base area) will probably be routed to a central data base for  
  237. locating routes.  A personal locator service for automatically routing calls
  238. to the unit's temporary location will require unique system interface and
  239. protocols.  Privately owned transaction networks may provide this unique
  240. interface.  While the objective is to eventually use CCITT standard #7 as a  
  241. vehicle and X.25 as an interface protocol, the USDN must embrace a wide
  242. assortment of formats, protocols, and interfaces for the near future.
  243.  
  244. TRANSMISSION TECHNOLOGY TRENDS
  245.  
  246.   Ultimately, subscriber loops in the U.S.  will be digital, providing two
  247. 64K bit-per-second voice or data channels (i.e.,two B channels) and one 16K
  248. bit-per-second voice or data channels (i.e., two B channels) and one 16K
  249. bit-per-second data only (i.e., one D channel).  The 16K bit-per-second
  250. channel will probably permit an 8K bit-per-second user data channel or
  251. submultiplexed channels of a lower bit rate.  Full-duplex (i.e., four wire) 
  252. operation will be provided by echo-canceling techniques over existing 
  253. two-wire loops.  An alternative approach of time-domain multiplexing may
  254. also be used, especially in the neat term.
  255.  
  256.  
  257.   Local Loops:  Although modems will not be required at either end of the
  258. local loop, network terminating equipment will be required to serve as the
  259. multiplexor and, perhaps, as voice CODECs.  Users of such circuts can have
  260. full, simultaneous, reall-time voice and data channels, as well as seperate
  261. control, metering, and low-speed data transmission.  With advanced 
  262. switching centers, each circut can be routed and billed independently.
  263. Existing 56K bit-per-second channels on conventional 24-channel digital   
  264. carrier systems will be replaced by or supplemented with 64K bit-per-second
  265. clear channels with extended framing.
  266.   The local loop plant in many areas is already migrating toward carrier-
  267. serving areas, implemented by a subscriber carrier capable of digital
  268. transmission.  Some local telephone companies are installing glass fiber in 
  269. their local plants in preparation for the downward migration of direct 
  270. digital transmission.  However, until full, ISDN-type local loops are 
  271. universally available, near-term adaptations will be offered to satisfy
  272. market needs and to prevent users from seeking other communications
  273. facilities.
  274.          
  275.   Wideband Circuts:  Wideband circuits (i.e., multiples of 64K bits per
  276. second) over the public switched network may become feasible as newer
  277. switching elements are used.  Although some transmission links may soon
  278. be able to combine DS-O channels for real-time wideband service, limitations
  279. in switching centers will restrict their general use.  Seperate wideband
  280. switching modules, multiplexing on CATV, or extension of wideband LANs may 
  281. ultimately appear if the need for wideband transmission remains strong.
  282.  
  283.   Packet Transmission:  Packet transmission is an inherent element of the
  284. ISDN.  However, the USDN must handle separate packet networks, separate
  285. facilities, separate routing, and even separate providers.  It is unlikely
  286. that American packet networks in the U.S. will ever be combined into an 
  287. integrated, single-network ISDN.  Therefore, the USDN must accommodate such
  288. overlay networks and the associated problems of routing, protocol conver-
  289. sion, circuit maintenance, billing, and network management.  American users
  290. will demand and recieve more options for data transport, data processing,
  291. and support services than any single network is likely to provide.
  292.  
  293. SWITCHING TECHNOLOGY TRENDS
  294.  
  295.   Implementing ISDN standards on the switching systems already in place
  296. throughoout the U.S. is a formidable task.  Most local end offices have 
  297. been replaced by SPC analog switches within the past decade.  More recently,
  298. SPC digital switches have been installed, and this trend will probably 
  299. accelerate through the 1990s.  However, these newer switches are third-     
  300. generation design; that is, they are designed primarily to handle conventional
  301. voice circuit switched traffic within a hierarchical network.  These switches
  302. are not optimized for data handling, multiple networks, or sophisticated user
  303. needs.  Although hardware retrofits and software patches are being applied to
  304. accommodate LADT, CSDC, and digital loops, such solutions result in limited
  305. user services, higher costs, and more complex maintenance requirements.
  306.  
  307.   Fourth-Generation Switching:  Fourth-generation switching systems, design-
  308. ed for USDN requirements, are beginning to appear.  A fourth-generation
  309. switch is optimized for data; voice switching is simply a special case of
  310. data transmission at speeds of 64K bits per second, 32K bits per second,
  311. or any other evolutionary compressed voice bit rate.  Fourth-generation 
  312. switches do not have central processors.  Each functional unit (e.g., lines
  313. or trunks) contains its own processing hardware and software to output   
  314. packet-format messages (i.e., containing a header message and a data byte)
  315. in a uniform deferred format.  (The data byte may be a digitized voice sample.)
  316. These packets then are routed through a central matrix, which also contains 
  317. sufficient processing power to route packets to their interim or final
  318. destination with only the data contained in the header bits of the call 
  319. itself.
  320.   Services such as route translation, tone reception, billing recording, and
  321. termination functions are inserted into a call in progress by routing the
  322. call packets to specific functional modules on demand.  The modules perform
  323. the required call functions and return the packetsto the matrix. (or interal
  324. network).  When the required call-handling functions have been sequentially
  325. accomplished, the call is terminated to the desired port and a virtual
  326. circuit is established between the calller and called terminals.  During
  327. the call, the packet header provides control and supervision and performs
  328. routine maintenance and alarms.
  329.   A fourth-generation switch performs required functions-Centrex attendants,
  330. toll operators, common-channel signaling, or LAN termination-when the 
  331. appropriate module is simply plugged in.  These functions do not affect
  332. existing system service or capacity.  Ideally suited to the USDN, the fully
  333. distributed  control architecture of a true forth-generation switch    
  334. could also meet the longer-range objectives of the ISDN.
  335.   Because they do not require a large, costly central processor complex,
  336. fourth-generation switches can be economically applied as add-on units or
  337. adjuncts to existing SPC switches.  Fourth-generation switches thus provide 
  338. advanced capabilities without the necessity of replacing or retrofitting
  339. the existing switches.  Some features that can be provided as adjuncts
  340. are described in the following paragraphs.
  341.  
  342.   Special Services:  In the U.S., services that require more sophisticated
  343. transmission that provided by standard telephone lines are expanding rapidly.
  344. By the end of the 1980s, 50 percent of all lines may require some special
  345. treatment.  A USDN switch, or a special service adjunct can provide univer-
  346. sal line circuits that can be remotely administered for transmission 
  347. balance, type of transmission, routing, and signaling.  The special service
  348. adjunct can provide various voice and data arrangements and automatic
  349. facilities testing as well as provide and maintain sophisticated data and
  350. voice services, often without changing the user's original telephone number.
  351.  
  352.   Business Services:  Integrated toll, local, Centrex, PBX, and instrument/
  353. terminal systems are not provided in the U.S. because of its regulatory
  354. climate.  Regulations controlling enhanced services, authority to provide
  355. services, equal-access provisions, and franchising of special carriers and
  356. servers all affect the USDN but are constraints in the ISDN plans.  Because
  357. of the uncertainty and ambiguity in such regulatory matters, the business
  358. services adjunct can be used with less economic risk than replacing or
  359. retrofitting existing switching systems would incur.  The business services
  360. adjunct permits the existing local office to continue providing the local  
  361. telephone service for which it was optimized.  The business services
  362. adjunct can also economically provide such features as:
  363.     *  Citywide, Centrex-like service with universal numbering among user
  364.        locations.
  365.     *  Centralized attendants and night service
  366.     *  Direct data lines at 64K bits per second
  367.     *  Rerouting of existing PBX trunks with improvement in features
  368.     *  Lan termination for PBX-to-Lan connections and LAN-to-LAN bridging.
  369.  
  370.  
  371. =-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=
  372.  
  373. DOWNLOADED FROM P-80 SYSTEMS 304-744-2253
  374.  
  375. Downloaded From P-80 International Information Systems 304-744-2253 12yrs+
  376.