电话网从模拟网转为数字网后,ITU-T就想利用电话网实现数据、语音和图像等不同类型数据的传输和处理,为用户提供更多的服务。综合业务数字网(ISDN)的提出就是想把当时的公共电信网络结合起来,使各种不同的业务经过数字化后,在一个网络中传输。
ISDN的主要特点有两个:一是端到端之间的数字连接;二是标准的用户与网络接口。这两个特点保证了不同用途的ISDN设备可以使用相同的物理连接和相同的协议。
ISDN的协议结构分为3层:网络层、链路层和物理层。如图8-9所示。ISDN是电路交换网络,电路的建立和拆除通过呼叫控制协议进行,当电路建立后,可以利用用户接入协议在电路上传输用户数据。由于ISDN的呼叫控制协议和数据传输协议是分开的,使用的信道也不同,因此也称为带外信令。相比之下,X.25的呼叫控制和数据传输是用同一个协议进行的,使用同一条通路,只不过分组类型不同,这种方式称为带内信令。
图8-9 ISDN的协议结构
物理层的协议是I.430(用于BRI接口)或I.431(用于PRI接口),是用户设备和IS-DN交换机之间的物理层连接标准。ISDN提供两种接口标准:基本速率接口(Basic RateIn-terface,BRI)和主速率接口(Primary Rate Interface,PRI)。基本速率是指一路PCM话音的传输速率,即64kbit/s。主速率是指PDH网络中的一次群速率,即2.048Mbit/s或1.544Mbit/s。
BRI提供2B+D数字通道。PRI提供31B+D(对应El线路)和23B+D(对应T1线路)。B通道是数据承载通道,用于数字数据或语音等的传输,速率为64kbit/s。D通道是控制通道,用于在用户和ISDN交换机之间传输呼叫控制协议报文(信令),BRI中的D通道速率为16kbit/s,PRI中为64kbit/s。
呼叫控制协议是用户设备和ISDN交换设备之间的协议,由D通道传输。通过D通道的控制信息,就可以在两个用户设备之间建立传输用户数据的B通道。用户设备通过用户接入协议,在B通道交换数据。
呼叫控制协议中的网络层协议Q.931用于传输信令消息,如连接、连接确认、拆线、状态查询等。链路层协议LAPD的功能是利用D通道在第三层实体之间可靠地传递信息,LAPD中的D就是指D通道。
当电路建立好后,在这条电路上传输什么数据、使用什么协议,实际上就是用户自己的事情了。从ISDN的协议结构上看,传输的用户数据为IP数据报和X.25分组,IP数据报可以利用PPP(点到点协议)或帧中继的LAPF协议传送。
ISDN网络由ISDN用户接口、ISDN中心局和公共电信网络3部分组成。用户(语音设备、数字设备和局域网)通过ISDN用户接口设备接入ISDN网络。接口设备与中心局之间是数字线路,提供数据传输通道。中心局把多个ISDN用户线路连到综合数字网上,提供对电话交换网络、专用线路网络和分组交换网络的访问。(www.daowen.com)
用户与ISDN之间的接口称为UNI(用户网络接口),如图8-10所示,其中R、S、T分别是接口参考点。ISDN把用户网络接口相关的硬件按功能分为:TE(终端设备)、NT(网络端接器)和TA(终端适配器)。
图8-10 ISDN网络的组成结构
NT是用户传输线路的端接装置,是在普通电话线上进行数字信号传送和接收的关键设备,是ISDN中心局交换机和用户的终端设备之间的接口设备。NT安装于用户处,分为NT1和NT2两种。
NT1是ISDN网络的边界设备,由ISDN运营商控制,作为用户设备连接传输媒介的物理连接器,将4线ISDN用户线连接到传统的2线用户环路上。NT1把用户和用户线路的传输技术隔离开,是用户与网络运营商之间法律和经济的分界点(NT1属于网络一侧,NT2和TA属于用户一侧)。NT1只有物理层功能,向用户提供2B+D的2线双向传输能力,完成线路传输码型的转换、回波抵消、维护测试等功能,也可以利用电话局的直流电在用户端发生停电时实现远端供电。
NT2是一个能够执行交换和集中功能的智能设备,它包含了所有的3层功能。数字化PBX、终端控制器和局域网等都是NT2的例子。NT2主要提供30B+D的4线双向传输能力,完成定时和维护功能。
市面上的NT12是一个拥有NT1和NT2功能的单个设备。部分生产厂家提供的用户终端设备已包括了NT功能(NT1+NT2),俗称U接口,使用RJ45标准。
TE是指使用ISDN的用户设备,分为两类:TE1和TE2。TE1是指支持标准ISDN接口的设备,如数字化电话、语音/数据集成终端等。TE2包括目前存在的一切非ISDN设备,如只带RS-232接口的个人计算机和只带X.25接口的主机等,这类设备必须通过TA才能连到ISDN接口上。
TA的功能就是使得现有的非ISDN标准终端(如模拟话机、G3传真机、PC机等)能够在ISDN上运行,为用户在现有终端上提供ISDN业务。TA是计算机通过ISDN接入因特网的用户端设备,也被误称为ISDNMODEM(其实并不进行调制解调)。
前几年,我国ISDN的建设发展很快,在电信业务中称为“一线通”,是最早的宽带上网方式,现在逐渐被ADSL等取代。全国ISDN总投入大约2000万线,2006年的使用率只有30%。
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