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ISDN - Approndimenti alla I parte.
Con chi può comunicare l'utente ISDN; centralini telefonici e ISDN.
ISDN - Approfondimenti alla I parte: con chi può comunicare l'utente ISDN;
centralini telefonici e ISDN.
Sommario
In questo gruppo di slide riportiamo alcuni approfondimenti alla prima parte della lezione su ISDN. Vedremo in particolare con chi può comunicare l'utente di ISDN, faremo l'esempio per l'accesso dei servizi a pacchetto tramite ISDN ed infine affronteremo la tematica dei centralini telefonici e la loro evoluzione dal vecchio centralino elettromeccanico al moderno centralino elettronico predisposto per ISDN.
E' inoltre disponibile un ulteriore approfondimento, accessibile dai bottoni di navigazione, che riguarda il cablaggio della rete interna per i centralini telefonici privati.
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Con chi può comunicare l'utente di ISDN
I terminali utilizzatori della rete pubblica ISDN possono comunicare anche con tutti gli abbonati alle altre reti di telecomunicazione pubblica quali:
- la Rete Telefonica Generale (RTG).
- la Rete Fonia - Dati (RFD).
- la Rete ITAPAC per trasmissione dati a commutazione di pacchetto.
- la rete INTERNET.
- le reti di telecomunicazione estere.
La selezione da ISDN verso utenti di altre reti avviene con la stessa modalità della rete telefonica generale.
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Collegamento a ITAPAC tramite ISDN
Attualmente il gestore del servizio pubblico offre l’accesso alla rete ITAPAC tramite ISDN secondo due modalità:
- Accesso personalizzato: permette di utilizzare la rete ITAPAC con le stesse potenzialità di accesso diretto X.25 a 64 Kbit/s. E’ richiesto anche l’abbonamento a ITAPAC.
- Accesso standard: non è richiesto anche l’abbonamento a ITAPAC e il suo utilizzo è concesso con le seguenti limitazioni per l’utente:
- può ricevere solo una chiamata a pacchetto per volta.
- non può essere contemporaneamente chiamato e chiamante.
- l’accesso è configurato con un set di parametri standard non modificabili, quali:
- Throughput: 19,2Kbit/s.
- Canali logici BSVC: 10 come chiamante, 1 come chiamato
L'accesso a ITAPAC può avvenire tramite:
- Canale B, con le seguenti caratteristiche:
- Assegnazione del canale a 64 Kbit/s avviene su base chiamata.
- La modalità di accesso è tramite "TA dati" o scheda X.31.
- Canale D, con le seguenti caratteristiche:
- Il canale è perennemente a disposizione di tutti i terminali (accesso in multiplazione statistica).
- Viene utilizzato per applicazioni a basso throughput (transazioni, lottomatica, telesegnalazione, teleallarmi): la capacità del canale di 16 Kbit/s viene utilizzata nel modo seguente: 4 Kbit/s per la segnalazione, 12 Kbit/s per i dati a pacchetto (accessi su TA con velocità massima di 9,6 Kbit/s).
Per effettuare la connessione di una comunicazione a pacchetto, l’utente ISDN deve seguire una procedura che prevede due fasi:
- Effettuare la selezione a commutazione di circuito per raggiungere una porta specializzata di ITAPAC a seconda della modalità di accesso standard / personalizzato.
- Effettuare la selezione su ITAPAC, diversificata a seconda del tipo di utente di rete a pacchetto chiamato:
- Utente ISDN predisposto per accesso alla rete ITAPAC in modalità standard.
- Utente ISDN predisposto per accesso alla rete ITAPAC in modalità personalizzata.
- Utente ITAPAC diretto.
- Utente X.32.
- Utente di reti estere a commutazione di pacchetto.
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Centralino telefonico e ISDN
L'evoluzione dei centralini telefonici fino all'ISPBX.
Lo scopo primario di un centralino telefonico privato è quello di permette la comunicazione tra i terminali telefonici interni e di far condividere le linee esterne a più terminali interni; il rapporto tra linee esterne e linee interne è variabile a seconda del tipo di utenza, ad esempio:
- 1:10 in strutture di tipo ricettivo (alberghi, case di cura, comunità, etc.), per insediamenti produttivi industriali, etc..
- 1:5 in organizzazioni di tipo uffici pubblici o privati, attività commerciali in genere quali banche, società di servizi, etc.
- 1:1 in casi particolari quali studi associati di professionisti, società di telemarketing, vendite su catalogo, uffici informazioni di massa, etc.
L’evoluzione dei centralini telefonici privati, può essere sintetizzata elencando le seguenti quattro generazioni:
- Centralino telefonico elettromeccanico: costituito da una serie di selettori che comportavano tra l’altro un notevole ingombro e necessita di manutenzione preventiva e pulizia periodica. Se ne possono citare tre tipi:
- Il tipo Batteria Centrale (BC) che prevedeva un banco, a tavolo o a parete, per l’Operatore il quale provvedeva manualmente ad instaurare i collegamenti inserendo di volta in volta il "cavetto giusto nel posto giusto" e derivati interni potevano ricevere ed effettuare la chiamata solo verso l’Operatore al momento dello sgancio della cornetta.
- Il tipo Batteria Centrale Automatico (BCA) che prevedeva la possibilità per i derivati interni di effettuare direttamente la chiamata essendo dotati del disco per la selezione del numero. Inoltre l’Operatore non aveva più a che fare con spinotti da inserire da qualche parte ma con una consolle chiamata Posto Operatore e per trasferire le chiamate in arrivo doveva premere determinati tasti. Entrambi i tipi precedenti oggi non sono più in produzione, ma ce ne sono ancora molti attivi, specie nei piccoli alberghi.
- Il tipo cosiddetto Intercomunicante il quale non prevedeva una consolle per l’Operatore e telefoni BCA per i derivati interni, ma prevedeva invece apparecchi telefonici tutti uguali dotati di disco per la selezione dei numeri esterni e una serie di tasti corrispondenti alle linee urbane e agli altri derivati interni. Si trattava di una struttura rigida che non consentiva l’installazione di telefoni oltre il numero dei tasti disponibili su ogni telefono più uno (perché ogni telefono non necessita di chiamare se stesso). Inoltre ogni telefono richiedeva un cavo con un notevole numero di conduttori (ad esempio 16 o 32 coppie) con evidenti problemi di ingombro e di difficoltà di installazione tali da rendere di fatto possibile solo la realizzazione di impianti con un numero molto limitato di derivati. Un’altra limitazione per questo tipo di centralini era determinata dalla impossibilità di collegare derivati interni BCA.
- Centralino telefonico elettronico in tecnica analogica: ha rappresentato una grande evoluzione per l’utilizzo dei componenti elettronici i quali hanno consentito l’aggiunta di molti nuovi servizi e la loro programmabilità e personalizzabilità per ogni utente. Particolarmente innovativa è stata l’introduzione della tastiera di selezione al posto del disco la quale si è successivamente evoluta anche nella modalità di selezione passando da decadica (pulse) a bistandard decadica/multifrequenza (pulse/tone). Inoltre l’introduzione dell’elettronica ha permesso lo sviluppo di apparecchi telefonici multifuzione (KTS), capaci di visualizzare lo stato delle linee interne ed esterne, e di attivare servizi personalizzati per l’utente e servizi specifici per la tipologia e la marca del centralino. I KTS vengono quindi ad aggiungersi integrando gli apparecchi BCA senza doverli necessariamente sostituire del tutto. Si è così permesso ad ogni derivato KTS le stesse funzionalità del Posto Operatore e si è superato i limiti sopra descritti per i vecchi "intercomunicanti", realizzando ora il cablaggio dell’impianto tramite cavi telefonici costituiti da sole due coppie per ogni KTS. La possibilità di creare strutture ibride KTS / BCA ha comportato vantaggi davvero notevoli in termini di qualità di servizio e prestazioni da una parte e dei contenimento dei costi dall’altra. Si pensi ad esempio alla utilità degli attacchi BCA per il collegamento di modem, fax, videotel, telefoni senza filo, impianti privati di ricerca persone via radio, etc.
- Centralino telefonico elettronico in tecnica numerica: ha portato i vantaggi tecnici conseguenti all’introduzione del trattamento digitale del segnale fonico in termini di qualità e affidabilità del servizio (peraltro già ottima nella generazione precedente); ha costituito inoltre la base per l’integrazione dei servizi di fonia e trasmissione dati, e la struttura costruttiva si è sempre più avvicinata a quella di un Personal Computer, con una scheda madre e una serie di alloggiamenti equipaggiabili in modo flessibile e configurabili via software. L’innovazione ha portato vantaggi soprattutto dal punto di vista della efficienza costruttiva e riguardante gli aspetti della facilità e modularità degli ampliamenti, della manutenzione e della programmazione portando all’utente vantaggi sostanzialmente di tipo indiretto e non grandi innovazioni dal punto di vista dell’utilizzo; pertanto un utente "non tecnico" difficilmente ne apprezza i vantaggi rispetto alla generazione precedente. Forse il vantaggio principale per l’utente è stato l’introduzione di telefoni KTS in tecnica numerica collegabili all’armadio centrale tramite una sola coppia di conduttori, rendendone possibile l’installazione su reti esistenti in sostituzione dei BCA senza dovere posare nuovi cavi. Un’altra novità è stata l’introduzione della possibilità di collegare il centralino privato alla centrale pubblica tramite un "flusso PCM urbano di 30 canali" su un unico cavo.
- Centralino telefonico elettronico in tecnica numerica predisposto per ISDN.
Il centralino telefonico realizzato per la rete ISDN è detto ISPBX a differenza dei centralini elettronici di precedente generazione che si chiamano PABX.
L’ISPBX costituisce una evoluzione alla quale l’utenza si è dimostrata molto sensibile.
Lo scopo dell’ISPBX è sostanzialmente analogo a quello di tutti i centralini telefonici, ma oltre ai servizi caratteristici dei PABX, permette anche la commutazione interna delle linee ISDN, in modo che siano condivisibili, al solito, tra più utenti, secondo i rapporti sopra definiti in relazione al tipo utenza.
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La struttura dell'ISPBX: il centralino per ISDN
Il centralino realizzato per ISDN è detto ISPBX e la sua struttura può essere così sintetizzata:
- Un armadio, spesso di capacità modulare, contenente l’alimentatore e la piastra madre.
- La piastra madre dispone di una serie di slot per l’alloggiamento della CPU e delle schede necessarie a raggiungere la capacità desiderata dall’utente. Gli slot dell’ISPBX sono configurabili via software per permettere l’alloggiamento flessibile, cioè in un qualsiasi slot, di tutti i tipi di schede fornite dal costruttore.
- La CPU è programmabile in base all’equipaggiamento del centralino e alle richieste dell’utente. La programmazione può avvenire sia dalla consolle del Posto Operatore, sia tramite Personal Computer in modalità locale e/o remota con possibilità di telediagnostica. La CPU, oltre ad essere programmabile, può essere appositamente modificata dal costruttore per realizzare ISPBX dedicati a servizi particolari quali Auditel (linee 144 e simili) e/o ACD (Automatic Call Distribution), etc.
- Le schede di equipaggiamento, chiamate anche piastre o PSE sono di capacità variabile a seconda della marca del centralino, ma la tipologia è sempre ben individuabile; inoltre, pur cambiando l’armadio centrale o collegando più armadi tra loro, le stesse identiche schede possono essere utilizzate per equipaggiare un centralino della capacità totale di 16 porte fino a qualche migliaio di porte. La classificazione delle schede è riportata nelle seguenti slide.
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ISPBX: le schede per linee esterne
Le schede per linee esterne di un ISPBX possono essere così classificate:
- Scheda per N linee esterne analogiche bidirezionali, con o senza servizio emergenza in caso di caduta della alimentazione del centralino (la modularità è in genere di 4, 6, 8, 12, 16 linee urbane analogiche).
- Scheda per N linee esterne analogiche in selezione passante.
- Scheda per linea telefonica numerica 30 canali (flusso PCM urbano 30 canali per una capacità complessiva di 2 Mbit/s), configurabili in entranti, uscenti, bidirezionali o in selezione passante, in genere un flusso per ogni scheda.
- Scheda per N. accessi base ISDN 2B+D esterni, generalmente 3, 4 o 8 accessi base. L'attacco sulla scheda di un ISPBX per il collegamento di un accesso base proveniente dall'esterno (ad esempio dalla centrale pubblica), si chiama "interfaccia T0".
Si noti che alcune marche di centralini prevedono la possibilità di configurare gli attacchi ISDN della scheda come lato rete esterna (T0) oppure come lato rete interna (S0).
- Scheda per accesso primario ISDN 30B+D esterno, generalmente 1 accesso primario per scheda.
L'attacco sulla scheda di un ISPBX per il collegamento di un accesso primario proveniente dall'esterno, si chiama "interfaccia T2" .
- Scheda per linee di giunzione tra centralini telefonici (satellizzazione). Per l'ISPBX le giunzioni sono comunque viste come linee esterne anche se provengono da un'altro centralino privato della stessa organizzazione anzichè dalla rete pubblica.
La satellizzazione consente di realizzare sistemi "master - slave" dove i derivati interni fanno parte di un piano di numerazione comune ed il servizio è tale da costituire virtualmente l’appartenenza dei derivati ad un unico centralino.
Le linee di giunzione possono essere di vario tipo e la scheda deve essere idonea al tipo di giunzione che si intende utilizzare:
- Giunzioni analogiche: CEPT-L1, E&M, Cailho, AC15, DC10, APNSS, ecc...
- Giunzioni numeriche: 2B+D o 30B+2 con protocolli 1TR6, DPNSS, QSIG (Q.931), ecc...
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ISPBX: le schede per linee interne
Le schede per linee interne di un ISPBX possono essere così classificate:
- Scheda per N. linee interne analogiche (per apparecchi BCA), generalmente 8 o 16.
- Scheda per N. linee interne analogiche per apparecchi proprietari multifunzione (KTS analogici), con collegamento a 2 coppie.
- Scheda per N. linee interne numeriche per apparecchi proprietari multifunzione (KTS numerici), con collegamento ad una coppia, eventualmente dotati di interfaccia seriale RS232C utilizzabile per comunicazione simultanea fonia/dati sulla stessa unica coppia di conduttori del cavetto telefonico (utilizzabile ad esempio per "loop di modem").
- Scheda per N. accessi base ISDN interni, generalmente 4 o 8 per scheda. L'attacco sulla scheda di un ISPBX per il collegamento di un accesso base verso la rete interna dell'utente, si chiama "interfaccia S0".
- Scheda per N. linee interne cordless secondo lo standard DECT, tramite collegamento ad unità radio fissa.
A parte i derivati ISDN i quali si collegano su una rete di tipo bus, gli altri derivati si collegano sempre in modo stellare con una derivazione per ognuno di essi. In realtà la rete dall'ISPBX ai derivati S0 viene quasi sempre realizzata anch'essa in modo stellare
anche se i collegamenti in centrale sono realizzati in modo da costituire un bus.
Il cablaggio della rete interna può essere realizzata secondo i metodi utilizzati per la rete telefonica tradizionale oppure mediante un sistema di cablaggio integrato fonia-dati.
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ISPBX: le schede accessorie
Le schede per servizi accessori possono essere così classificate:
- Scheda per posta vocale (Voice Mail). La posta vocale è un servizio che consente di creare una sorta di segreteria telefonica centralizzata, mediante l'assegnazione ai vari utenti di una casella vocale per un numero complessivo di caselle che può anche essere maggiore del numero dei derivati interni.
Il servizio di Posta Vocale può essere realizzato anche tramite dispositivi esterni (generalmente un PC con scheda apposita e Hard Disk di capacità adeguata al numero di caselle e al numero massimo di ore di registrazione che si intende garantire).
- Scheda per risposta automatica multilinee e annunci/musica in attesa del collegamento interno (Servizio Cortesia). Si tratta di un risponditore automatico che entra in funzione automaticamente su tutte le chiamate in arrivo nel caso l'Operatore non risponda entro un tempo programmabile. Il dispositivo, mentre invia al chiamante il messaggio di benvenuto con eventuale musica di sottofondo, contemporaneamente rigenera la chiamata verso l'Operatore. Si possono creare vari messaggi diversificati a seconda dello stato della chiamata (attesa risposta dell'Operatore, attesa del trasferimento interno, attesa su selezione passante, ecc...) o a seconda dell'orario (lavoro/chiusura) o di eventi particolari (ferie, sciopero, guasti ecc....). In genere musica e messaggi vengono digitalizzati dal fornitore su memorie EPROM ma esiste la possibilità per l'utente di registrare direttamente dal microtelefono messaggi aggiuntivi su memorie RAM.
- Scheda per Ricerca Persone (ESPA). Questo servizio consente di dotare ogni utente di un apparecchio portatile di ridotte dimensioni. E' comunque possibile utilizzare un impianto ricerca persone via radio di un qualsiasi costruttore e utilizzare un attacco di linea esterna BCA per la chiamata e un attacco di linea interna BCA per la risposta. I portatili possono avere le caratteristiche più svariate (solo ricevente o ricetrasmittente con /senza tastiera di selezione, display, bip/vibrazione, sicurezza intrinseca, allarme "uomo disteso", ecc....).
- Scheda per registratore multilinee delle chiamate. Si tratta di dispositivi utilizzati per lo più da centri per il ricevimento di chiamate di soccorso (113, 112, 115, 118, ecc...) per registrare le conversazioni in corso su tutte le linee. Per l'utilizzo di tali apparecchiature, le leggi italiane prevedono che debba essere richiesta una speciale autorizzazione.
- Scheda per distribuzione automatica delle chiamate (ACD). Questo servizio consente di distribuire in modo uniforme e con varie opzioni il carico di lavoro ai vari operatori addetti a rispondere ad un elevato numero di chiamate entranti (servizi di informazione, ecc...).
- Scheda per attivazione di dispositivi esterni quali citofono, contatti puliti normalmente aperti o normalmente chiusi (NA/NC) utilizzabili ad esempio per comandare apriporta o altro, mediante la digitazione di un codice da un derivato abilitato. La linea citofonica può essere "quasi" standard nel senso che funziona con quasi tutti i citofoni esistenti in commercio oppure proprietaria nel senso che richiede un citofono dello stesso costruttore del centralino. In quest'ultimo caso il citofono si collega ad un normale attacco di interno per apparecchio proprietario (KTS numerico o analogico a seconda del tipo di citofono) e configurato via software.
- Scheda per collegamento ad impianto di diffusione sonora esterna (Paging). Questo servizio consente di inviare annunci su un sistema di diffusione sonora previa digitazione di un codice da un derivato abilitato. Spesso sulla scheda si trovano più uscite per suddivire gli annunci in generale o di zona. Alcuni terminali telefonici proprietari sono dotati di altoparlante interno che, oltre ad essere utilizzato per il viva voce, può essere utilizzato per ricevere gli annunci paging con varie opzioni. Questo servizio è utilizzato in molte organizzazioni come ricerca persone.
- Scheda per porte seriali utilizzabili per:
- documentazione traffico entrante/uscente al fine di monitorare e analizzare il carico delle linee e/o gestire gli addebiti su stampante e/o PC.
- telediagnostica.

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Centralino telefonico e ISDN: alcune considerazioni tecnico-commerciali
L’evoluzione della rete ISDN in Italia ha portato molti utenti, anche piccole organizzazioni, ad installare presso la propria sede un ISPBX. Le motivazioni trainanti per tale tipologia di utenza sono molteplici alla luce delle potenzialità della rete ISDN e dei costi paragonabili a quelli delle linee analogiche.
E’ interessante notare la differenza tra selezione passante e multinumero.
Il multinumero è un servizio opzionale da richiedere al gestore del servizio pubblico. Si applica all’accesso base quando si vuole che ognuno dei terminali connessi sullo stesso bus S (max 8 terminali) sia raggiungibile direttamente dall’esterno con un suo proprio numero telefonico.
La selezione passante è un servizio, sempre opzionale, che si può applicare sia agli accessi base, sia all'accesso primario, quando si vuole poter raggiungere direttamente i derivati interni di un centralino privato.
Entrambi i servizi hanno lo scopo di dare la possibilità di raggiungere direttamente l’interno desiderato senza doversi far trasferire la chiamata da chi risponde, ma cambia l’oggetto al quale tale possibilità viene ad applicarsi:
- Il servizio multinumero si applica con l’NT in configurazione punto-multipunto.
- Il servizio selezione passante si applica ad un ISPBX con l’NT in configurazione punto-punto.
Il servizio di selezione passante è possibile anche sui PABX ma devono essere dotati di schede apposite; in tal caso il gestore del servizio pubblico concede la selezione passante richiedendo un numero minimo di linee, ad esempio 16 o 20 linee analogiche (configurabili metà bidirezionali e metà in selezione passante) o mediante il flusso PCM urbano.
Per la selezione passante su ISDN, né l’NT, né l’ISPBX, necessitano di schede particolari per utilizzare tale servizio; il fatto che il gestore del servizio pubblico lo offra oggi con solo tre accessi base ISDN, quindi con l’equivalente si 6 linee contro le 16 richieste per i PABX, ha spesso costituito la motivazione principale che ha spinto molte piccole imprese, a convertire le proprie linee urbane in linee ISDN e dotarsi di ISPBX al solo scopo di ottenere la selezione passante a costi contenuti. In tal caso la scelta aziendale è orientata verso piccoli ISPBX non predisposti, e magari neppure predisponibili, per consentire l’alloggiamento di schede per ISDN lato interno (bus S0). L'ISPBX in questo caso viene utilizzato come interfaccia verso la rete ISDN solo allo scopo di consentire le normali comunicazioni telefoniche in fonia (voce o modem/fax G.3).
Facciamo un esempio: si consideri il caso di un piccolo ufficio che presenti solo esigenze di fonia e necessiti ad esempio di 6, 7 o 8 apparecchi telefonici interni intercomunicanti tra loro e 2 linee esterne. In teoria l’accesso base permetterebbe di fare a meno del PABX che sarebbe necessario per permettere la condivisione a 8 telefoni di 2 linee analogiche esterne; questo perché l’accesso base ISDN permette, come si è detto, di collegare fino ad 8 terminali sullo stesso bus S. In realtà questa soluzione viene adottata raramente per due ragioni fondamentali:
- le comunicazioni interne tra più terminali sullo stesso bus, sono possibili solo tra due terminali per volta.
- la chiamata interna da un terminale ad un altro sullo stesso bus S, così come la trasferta di una chiamata proveniente dall’esterno da un terminale ad un altro, comporta l’addebito da parte del gestore del servizio pubblico in quanto viene ad impegnarsi la rete esterna tramite l’NT.
Naturalmente, come questi inconvenienti non si verificavano per le chiamate interne tra derivati di un PABX, analogamente non si verificano neppure per un ISPBX: la comunicazione interna tra terminali ISDN, quando sono collegati su un bus S attestato ad un attacco ISDN lato interno di un ISPBX (interfaccia S0), non comporta nessun addebito in quanto non si viene ad impegnare la rete esterna.
Ultimo aggiornamento: 10 settembre 1997
NOTA: Le fotografie di apparecchiature riportate nelle slide sono utilizzate a titolo di esempio, ogni riferimento alle loro caratteristiche tecniche è puramente casuale.