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9.2.5 ISDN

2007-07-09 11:08 朱加强 北大燕工教育研究院 字号:T | T
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《计算机网络技术》一书全面系统的介绍了计算机网络技术知识,贯穿计算机网络的方方面面对于入学者可以说是先纵览网络,以后对网络的学习更加具有目标性。本文是ISDN概况。

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9.2.5 ISDN
国际电信标准化组织ITU(前身为CCITT)对综合业务数字网〔ISDN,Integrated Service Digital Network)是这样定义的:ISDN是电话网络与数字网络结合而成的一种网络,它提供端到端的数字连接,用来提供语音业务和非语音业务等各种服务。综合业务数据网中“综合”的含义是指在同一条传输信道上,同时传送数字化语音和各种数据业务。用户可以通过一系列标准化的接口接入ISDN网,享受它提供的多种服务,包括普通语音服务、4类传真、电视会议等。
ISDN的目的就是为每个家庭和办公室用户提供清晰可靠的数据。ISDN的基础是3类电话线,由于在模拟纠错和传输技术方面有了改进,因此它传输数据的速度比现在用得最多的28.8Kbps或33.6xbps的速度要快一些。ISDN是可扩展的,它的服务可应用于家庭和办公室,也可以代替Tl连接在大型设备上的位置。由于ISDN的应用广泛,它可以让电视会议及其它高带宽应用变为现实。
用户通过一个具有一定比特率的数字管道(Digital Pipe)的本地接口来对ISDN进行访问,不同速率的管道可用于不同的用户需要。ISDN的连接如下图9-5所示。
 图9-5 ISDN
普通模拟电话网采用数字传输相交换以后就变成了IDN(综合数字网,InegratedDigital Network),但是在IDN中,从用户终端(如电话机)到电话局交换机之间仍是模拟传输,需要配备调制解调器才能传送数字信号。而作为全数字化网络技术的ISDN能将用户和电话局之间的最后一百英尺变成数字连接,这样它就可以便从一个用户终端到另一个用户终端之间的传输全部数字化而不再需要Modem。
ISDN技术的核心就是将带宽分成几个信道,其中包括B、D两种信道。B倍道是一种负载信道,D信道是一种文电和X.25包数据信道。每条B信道可真正地以64Kbps的速率传输高速数据,这包括数字化的声音信号,数字化的视频信号和原始数据。而D信道只能携带有关负载信道的信息,这使得呼叫建立和拆卸信号有了自己的专用通道.B通道的全部带宽就可以用于实际数据的传输。 D通道的传输速率一般为16Kbps,对于主要速率接口信道,D通道的速率为64Kbps。
ISDN线路接口主要可分为两种类型:基本速串接口(BRI,Basic Rate Interface)和主要速率接口(PRI,Primary Rate Interface),这两种不同类型线路的带宽和速率是截然不同的。
ISDN的基本速率接口BRI提供了两个B通道和一个D通道,即所谓的2B+D(见下图9-6),其速率可达144xbps,但目前一般还未开通D信道,因此速率只可能达到128Kbps。
图9-6 2B+D
美国、日本和其它一些国家都使用1.544Mbps(T1)作为主要速率接口的标准,而欧洲、澳大利亚等国则使用2.048MbPs(E1)作为主要速率接口的标准,但基本速率接口全世界都是相同的。T1提供了23个B通道和一个D通道,即所谓的23B+D(见下图9-7),而E1提供了30个B通道和一个D通道,即所谓的30B+D。
图9-7 230B+D 
当建立一个ISDN信道后.一系列信息将在用户的终端适配器和连接到用户工作地点的中央办公室(Central Office)电话系统之间来回传送。这些信息允许每个呼叫使用ISDN的一个不同服务而不需要对线路上的任何中央办公室进行重新配置。   
ISDN最初出现在70年代初期,由于1984年国际电信标准化组织给出了ISDN的标准定义,业界开始出现第一次ISDN研究和应用的高潮。然而由于终端设备的成本过于高昂和技术上的原因而未能大规模推广使用。只有到了1993年,由22个欧洲国家对ISDN的标准进行了最终统一以后,ISDN才开始在全球迅速发展起来。尤其是随着Internet的发展,给ISDN的发展带来了新的生机和潜力。现在普通用户大多使用电话拨号上闷,这种方式虽然便宜,但传输速度受到很大限制,无法满足用户日益增长的带宽需求。而通过专线上网虽然速度可以提高,但成本过于高昂,使许多家庭用户无法承受。而通过ISDN上网,却能以较低的成本享受到专线的高速度。因此ISDN受到众多的Internet用户的欢迎。
1.ISDN的特性
ISDN能提供各种通信业务。如:语音、数据、可视图文、可视电话、传真、电子信箱、会议电视和语音信箱等等。ISDN能够综合现在各种公用网的业务,并可以提供许多方便用户的新业务。
SDN的简便性主要体现在ISDN的安装上。安装又可分为用户把自己的终端设备连接到路ISDN线上和局方为用户安装ISDN列线两个方面。对于前者,ISDN为用户很好地解决了连接问题,它提供标准的用户网络接口,这一特点是ISDN成功的关键所在。它以标准接口将各种类型的终端设备接入到ISDN网络中。只要用户使用一对用户线、一个ISDN号码、一台有ISDN标淮接口的终端适配器(ISDN TA),将现有的设备(包括模拟设备如:普通电话机、传真机等)连接到ISDN TA上。这样,用户就可以保留原有的模拟设备,节省投资。
如果用户家中已有了第二条电话线专为电脑上网使用,也就是说终端设备只有电脑,那么就可以不必购买ISDN终端适配器(ISDN TA)了,只需插一块ISDN PC卡就可完成电脑与ISDN线的连接。由此可见,ISDN线与终端设备的连接是很灵活的。对于后者(局方为用户安装ISDN线方面),用户需要做的事情只是申请ISDN服务和配置ISDN TA或ISDN PC卡。
在美国,电话公司一般使用一个U接口为它的用户提供BRI服务。 U接口是一个双线的电话交换接口,它支持在一对电话线路上的全双工的数据传输,因此一个U接口只能连接一台设备。这个设备就叫作网络终端1(NT-1)。其它国家的情况可能不尽相同,但只要电话公司提供有NT-1,它都会给用户提供一个S/T接口。NT-l是一个将双线U接口转换成4线S/T接口的相对简单的设备。S/T接口支持多个设备(可多达7个),因为它虽然仍是一个全双工接口,但却有一对线路用以接收数据,另一对线路用以发送数据。现在许多设备都内置有NT-1接口,这样能够降低设备的成本并反更易于安装,但它又会由于不允许连接额外的设备而降低了灵活性。
从技术上讲,ISDN设备必须经过一个网络终端2(NT-2)设备,它将T接口转换成S接口。实际上所有的ISDN设备在设计时都包括了一个NT—2设备,NT—2同网络设备通信并且处理Layer 2和Layer 3的ISDN协议。现在最常用的配置是内置NT—1的U接口或S/T接口两冲。连接到S/T(或S)接口的设备包括能够使用ISDN的电话和传真设备、电视会议设备、桥/路由器设备和终端适配器等。所有能使用ISDN线路的设备部带有终端设备1(TEl)o所有不能使用ISDN但具有一个POST电话接口(也称为R接口)的其它设备都配有一个终端设备2(TE2),它包括普通的模拟电话、传真机、Modem等,由一个终端适配器(TA)将TE2连接到ISDN S/T总线接口上。
ISDN线路可以—线多号,一线多连,两个终端可以同时使用而互不干扰。比如:在一条ISDN电话线上可以用一个信道保持声音通话,用另一条信道上网。而且由于它属于普通电话网的一部分,所以用户既可以与ISDN用户也可以与普通电话用户通讯:当用户在一条ISDN线上与普通电话用户通信时仍按普通市话或长途标准收费。
此外,使用ISDN具有较高的经济性,这可以表现在以下几个方面:首先,它可以一线多用,做综合业务的处理,减少投资;其次,它可提高通信能力3—5倍,节省费用,提高效率;第三,它可即时连接使用数字数据线路,其费用远低于DDN专线。
另外,ISDN是一种需求式服务,所以用户使用它与使用普通电话一样,只在需要时发起呼叫,支付相应使用时间的通话费,一旦连通,用户获得的就是高速数字通信。
2.ISDN请求的建立过程
一个ISDN请求的建立过程有好几步。
下面是一个典型的Layer3连接建立的过程,在这个例子中,信息在三个点进行发送和接收:1)请求者、2)ISDN交换设备相3)接收者。
1.请求者向交换设备发送一个SETUP信号;
2.如果SETUP信号被接受,交换设备向请求者发送一个“请求处理”信息,然后将一个SETUP信息发给接收者;
3.接收者得到SETUP信息。如果它被接受,那么电话振铃并且向交换设备发送一个报警情息;
4.交换设备将报警信息转给请求者;
5.当接收者对请求应答后,它发送一个连接信息给交换设备;
6.交换设备将连接信息转给请求者;
7.请求者发送一个连接确认信息给交换设备;
8.交换设备将连接确认信息转给接收者;
9.连接建立。
3. ISDN拆除连接过程
1.请求者向交换设备发送一个挂断信导;
2.交换设备向接收者发送一个“拆除连接”信息;
3.接收者得到“拆除连接”信息后,它和交换设备之间释放线路求者之间释放线路;
4.释放完毕。
【责任编辑:雪花 TEL:(010)68476606-8007】

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