《電子技術應用》
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ISDN網(wǎng)絡現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2009-06-12
作者:滕惠根

  摘? 要: 介紹了ISDN的概念、種類、業(yè)務和主要應用,并結合下一代網(wǎng)絡體系架構,詳細描述了ISDN網(wǎng)絡融合到下一代網(wǎng)絡的關鍵技術。

  關鍵詞: ISDN技術;NGN(下一帶網(wǎng)絡);媒體網(wǎng)關;信令網(wǎng)關

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  綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)( ISDN) 是一種數(shù)字化電話連接系統(tǒng)。ISDN 是第一部定義數(shù)字化通信的協(xié)議,該協(xié)議支持標準線路上的語音、數(shù)據(jù)、視頻、圖形等高速傳輸服務。然而,科技發(fā)展迅速,還沒等更多的人對ISDN有更全面的了解和接受,ADSL等寬帶的技術又出現(xiàn)在世人面前,8 Mb/s左右的傳輸速率,比ISDN快了4~5倍甚至更多。下一代網(wǎng)絡(NGN)技術從傳統(tǒng)的以電路交換為主的PSTN網(wǎng)絡中逐漸邁向了以分組交換為主的步伐,它承載了原有PSTN網(wǎng)絡的所有業(yè)務,同時把大量的數(shù)據(jù)傳輸卸載到IP網(wǎng)絡中以減輕PSTN網(wǎng)絡的重荷,又以IP技術的新特性增加和增強了許多新老業(yè)務。那么現(xiàn)階段如何將ISDN融合到NGN?這就需要對ISDN和NGN都有一個比較全面的了解。
1 ISDN概念及現(xiàn)狀
1.1 ISDN概念
  ISDN(Intergrated Service Digital Network)是“綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)”的簡稱,ISDN是以電話綜合數(shù)字網(wǎng)(IDN)為基礎發(fā)展而成的通信網(wǎng)。它將通信和數(shù)據(jù)處理結合起來,開創(chuàng)了很多前所未有的新業(yè)務。ISDN是一個全數(shù)字的網(wǎng)絡,而在傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡中,雖然實現(xiàn)了網(wǎng)絡內(nèi)部的數(shù)字化,但在用戶到電話局之間仍為模擬傳輸,很容易因沿途噪聲的積累引起失真。而ISDN實現(xiàn)了用戶線的數(shù)字化,提供端到端的數(shù)字連接,故傳輸質(zhì)量大大提高。ISDN的業(yè)務覆蓋了現(xiàn)有通信網(wǎng)的全部業(yè)務,例如:傳真、電話、可視圖文、監(jiān)視、電子郵件、可視電話、會議電視等,可以滿足不同用戶的需要。ISDN還有一個基本特性是向用戶提供標準的入網(wǎng)接口。用戶可以隨意地將不同業(yè)務類型的終端結合起來。
1.2 ISDN的種類
  ISDN分為窄帶ISDN(N-ISDN)和寬帶ISDN(B-ISDN),傳輸速率在2 Mb/s以下的稱為窄帶ISDN(N-ISDN),反之則稱為寬帶ISDN(B-ISDN)。由于B-ISDN技術復雜且投資巨大,并且在與ADSL等的競爭中暫時沒有優(yōu)勢,目前尚未體現(xiàn)出實用價值?,F(xiàn)在所說的ISDN一般就是特指N-ISDN,它主要有兩種類型——基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI)。
1.2.1 基本速率接口(BRI)
  通信部門向普通用戶提供的均為BRI接口,利用原有的雙絞線,速率可達144kb/s。它采用2B+D方式,包括2個64kb/s全雙工的B通道和1個16kb/s全雙工的D通道,D通道用于傳輸信令,B通道則用于傳輸話音、數(shù)據(jù)等。它是ISDN最常用和最基本的用戶網(wǎng)絡接口。
1.2.2 基群速率接口(PRI)
  它采用NB+D方式(PRI方式D通道為64kb/s),主要是為了滿足那些有大量通信需求的用戶,例如有用戶交換機(PBX)或局域網(wǎng)(LAN)的辦公用戶。按照規(guī)定PRI的傳輸速率與各國脈碼調(diào)制(PCM)基群的速率相同,對應于我國2.048 Mb/s的基群,其結構為30B+D[1]。
1.3 ISDN主要業(yè)務和應用
  ISDN可提供的業(yè)務多,處理的信息種類多,應用范圍大。它不僅囊括了現(xiàn)有電話網(wǎng)的業(yè)務,并且還擴充了很多新的業(yè)務,如調(diào)整數(shù)據(jù)通信、可視電話、多用戶號碼三方業(yè)務等。它可以處理所有類型的信息,如:語音、文本、圖像、視頻等。ISDN主要應用于航空管制系統(tǒng)和中小型調(diào)度系統(tǒng),在這些領域,ISDN的應用有許多特點和優(yōu)勢。
1.3.1 支持多種終端的接入
  智能型數(shù)字終端可以通過U接口接入ISDN,實現(xiàn)語音、文本和視頻的通信功能;支持各類模擬終端的接入,如電臺話音及控制信號、磁石電話等同樣可以接入ISDN系統(tǒng)實現(xiàn)通信功能。
1.3.2 實時性好
? 由于ISDN采用的是電路交換,因此對于內(nèi)部調(diào)度的通信實時性好,同時采用了更為先進的糾錯編碼技術,糾錯編碼率改善了10倍以上,數(shù)據(jù)通信中誤碼率大大降低,提高了通信可靠性。
1.3.3 網(wǎng)絡費用省
??? 對于企業(yè)用戶來講,ISDN比專線價格便宜,也是市場的需要所在。由于ISDN是一種需求式的服務,就如同使用普通電話一樣,只在需要時進行呼叫連通,并付相同通話費。人們還可以利用ISDN召開電視會議,便于公司異地辦公,這對于跨省、跨國公司尤其適宜。
2 NGN網(wǎng)絡架構
2.1? NGN概念

  下一代網(wǎng)絡NGN(Next Generation Networking)是在傳統(tǒng)的以電路交換為主的PSTN網(wǎng)絡中逐漸邁出了向以分組交換為主的步伐的,它承載了原有PSTN網(wǎng)絡的所有業(yè)務,同時把大量的數(shù)據(jù)傳輸卸載到IP網(wǎng)絡中以減輕PSTN網(wǎng)絡的重荷,又以IP技術的新特性增加和增強了許多新老業(yè)務[2]。
  NGN具有以下基本特征:多業(yè)務(話音與數(shù)據(jù)、固定與移動、點到點與廣播的會聚)、寬帶化(具有端到端的透明性)、分組化、開放性(控制功能與承載能力分離,業(yè)務功能與傳送功能分離,用戶接入與業(yè)務提供分離)、移動性、兼容性(與現(xiàn)有網(wǎng)的互通)。除此之外,安全性和可管理性(包括QoS的保證)是電信運營公司和用戶所普遍關心的,也是NGN與目前互聯(lián)網(wǎng)的主要區(qū)別。
2.2 NGN 分層結構???
  根據(jù)不同的功能可將NGN網(wǎng)絡分解成如圖1所示的4個功能層面。

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  (1) 網(wǎng)絡業(yè)務層:處理業(yè)務邏輯,其功能包括IN(智能網(wǎng))業(yè)務邏輯、AAA(認證、鑒權、計費)和地址解析,且通過使用基于標準的協(xié)議和API來發(fā)展業(yè)務應用。
??? (2) 控制層:負責呼叫邏輯,處理呼叫請求,并指示傳送層建立合適的承載連接。 控制層的核心設備是軟交換,軟交換需要支持眾多的協(xié)議接口,以實現(xiàn)與不同類型網(wǎng)絡的互通。
  (3) 傳輸層:指NGN的承載網(wǎng)絡。負責建立和管理承載連接,并對這些連接進行交換和路由,用以響應控制層的控制命令,可以是IP網(wǎng)或ATM網(wǎng)。
  (4) 媒體/接入層:由各類媒體網(wǎng)關和綜合接入設備(IAD)組成,通過各種接入手段將各類用戶連接至網(wǎng)絡,并將信息格式轉換成為能夠在分組網(wǎng)絡上傳遞的信息格式。媒體/接入層一方面需要進行用戶媒體的適配,另一方面需要進行用戶信令或協(xié)議的適配[3]。
3? ISDN網(wǎng)絡向NGN網(wǎng)絡演進
3.1 ISDN網(wǎng)絡的局限性

  ISDN受自身帶寬的局限使它不能滿足高速活動圖像傳輸、高清晰度電視等一類高比特率實時服務的要求。另外,用戶對上網(wǎng)速度的追求以及ADSL、Cable Modem等高速信息技術的出現(xiàn)和推廣等都使ISDN的普及面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。只有通過將ISDN網(wǎng)絡融合到下一代網(wǎng)絡,才能既保留ISDN原有的業(yè)務,又能充分利用下一代網(wǎng)絡的帶寬資源。如何實現(xiàn)這兩種網(wǎng)絡(主要是兩種網(wǎng)絡的話路網(wǎng)和信令網(wǎng))的融合,找到這兩種網(wǎng)絡的最佳結合點是向NGN演進過程中一個很重要的課題。
3.2 ISDN網(wǎng)絡向NGN網(wǎng)絡的演進
  NGN網(wǎng)絡體系結構如圖2所示,具有以下特點:
  (1) NGN是分層的全開放的網(wǎng)絡架構,具有獨立的模塊化結構。
  (2) NGN是業(yè)務驅(qū)動的網(wǎng)絡,業(yè)務和呼叫控制完全分離,呼叫與承載完全分離。
因此,要將ISDN網(wǎng)絡融合到NGN網(wǎng)絡(如圖2所示),就必須通過媒體接入網(wǎng)關將媒體和呼叫協(xié)議分離后再接入NGN網(wǎng)絡[4]。

3.3 網(wǎng)絡融合關鍵技術
  ISDN網(wǎng)絡向NGN網(wǎng)絡演進原理如圖3所示,媒體接入網(wǎng)關的作用一方面是將ISDN網(wǎng)絡的信令直接轉化成SIGTRAN信令傳給媒體網(wǎng)關控制器,另一方面媒體接入網(wǎng)關將ISDN電路媒體格式轉變?yōu)榉纸M網(wǎng)絡的RTP(實時傳輸協(xié)議)媒體流,通過IP網(wǎng)絡傳送到PSTN的中繼網(wǎng)關中。

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  信令網(wǎng)關的功能是:信令網(wǎng)關處在PSTN網(wǎng)絡的NO.7信令和IP網(wǎng)絡的關口,完成對信令消息進行中繼、翻譯或終結的處理。
  通過幾個關鍵設備如媒體接入網(wǎng)關、媒體控制器和信令網(wǎng)關等設備的引入,即可將ISDN網(wǎng)絡融合到下一代網(wǎng)絡中。
  ISDN網(wǎng)絡是一種數(shù)字化電話連接系統(tǒng),該系統(tǒng)提供語音、數(shù)據(jù)、視頻、圖形等高速傳輸服務。由于其支持多種終端接入的優(yōu)點,在我國航空管制、企業(yè)內(nèi)部調(diào)度及通信等領域廣泛應用。將ISDN融合到下一代網(wǎng)絡,既保留了ISDN原有的業(yè)務,又能充分利用下一代網(wǎng)絡的帶寬資源。


參考文獻
[1]?W ILLIAM S.? ISDN、B-ISDN與幀中繼和ATM[M].程時瑞譯.北京:機械工業(yè)出版社,2001.
[2]?陳建亞.軟交換與下一代網(wǎng)絡[M].北京: 北京郵電大學出版社,2003.
[3]?趙惠玲.以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡技術[M].北京:人民郵電出版社,2002.
[4]?糜正琨.軟交換技術及協(xié)議[M].北京:人民郵電出版社,2002.

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