摘? 要: 介紹了ISDN的概念、種類、業(yè)務(wù)和主要應(yīng)用,并結(jié)合下一代網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu),詳細描述了ISDN網(wǎng)絡(luò)融合到下一代網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。
關(guān)鍵詞: ISDN技術(shù);NGN(下一帶網(wǎng)絡(luò));媒體網(wǎng)關(guān);信令網(wǎng)關(guān)
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綜合業(yè)務(wù)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(wù)。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(shù)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(luò)(NGN)技術(shù)從傳統(tǒng)的以電路交換為主的PSTN網(wǎng)絡(luò)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(luò)的所有業(yè)務(wù),同時把大量的數(shù)據(jù)傳輸卸載到IP網(wǎng)絡(luò)中以減輕PSTN網(wǎng)絡(luò)的重荷,又以IP技術(shù)的新特性增加和增強了許多新老業(yè)務(wù)。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(wù)數(shù)字網(wǎng)”的簡稱,ISDN是以電話綜合數(shù)字網(wǎng)(IDN)為基礎(chǔ)發(fā)展而成的通信網(wǎng)。它將通信和數(shù)據(jù)處理結(jié)合起來,開創(chuàng)了很多前所未有的新業(yè)務(wù)。ISDN是一個全數(shù)字的網(wǎng)絡(luò),而在傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)中,雖然實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)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(wù)覆蓋了現(xiàn)有通信網(wǎng)的全部業(yè)務(wù),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(wù)類型的終端結(jié)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(shù)復(fù)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。現(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(luò)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(yīng)于我國2.048 Mb/s的基群,其結(jié)構(gòu)為30B+D[1]。
1.3 ISDN主要業(yè)務(wù)和應(yīng)用
ISDN可提供的業(yè)務(wù)多,處理的信息種類多,應(yīng)用范圍大。它不僅囊括了現(xiàn)有電話網(wǎng)的業(yè)務(wù),并且還擴充了很多新的業(yè)務(wù),如調(diào)整數(shù)據(jù)通信、可視電話、多用戶號碼三方業(yè)務(wù)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(yīng)用于航空管制系統(tǒng)和中小型調(diào)度系統(tǒng),在這些領(lǐng)域,ISDN的應(yīng)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(shù),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(luò)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(wù),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(luò)架構(gòu)
2.1? NGN概念
下一代網(wǎng)絡(luò)NGN(Next Generation Networking)是在傳統(tǒng)的以電路交換為主的PSTN網(wǎng)絡(luò)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(luò)的所有業(yè)務(wù),同時把大量的數(shù)據(jù)傳輸卸載到IP網(wǎng)絡(luò)中以減輕PSTN網(wǎng)絡(luò)的重荷,又以IP技術(shù)的新特性增加和增強了許多新老業(yè)務(wù)[2]。
NGN具有以下基本特征:多業(yè)務(wù)(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(wù)功能與傳送功能分離,用戶接入與業(yè)務(wù)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(guān)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(jié)構(gòu)???
根據(jù)不同的功能可將NGN網(wǎng)絡(luò)分解成如圖1所示的4個功能層面。
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(1) 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)層:處理業(yè)務(wù)邏輯,其功能包括IN(智能網(wǎng))業(yè)務(wù)邏輯、AAA(認證、鑒權(quán)、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(wù)應(yīng)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(shè)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(luò)的互通。
(3) 傳輸層:指NGN的承載網(wǎng)絡(luò)。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(yīng)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(guān)和綜合接入設(shè)備(IAD)組成,通過各種接入手段將各類用戶連接至網(wǎng)絡(luò),并將信息格式轉(zhuǎn)換成為能夠在分組網(wǎng)絡(luò)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(luò)向NGN網(wǎng)絡(luò)演進
3.1 ISDN網(wǎng)絡(luò)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(wù)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(shù)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(luò)融合到下一代網(wǎng)絡(luò),才能既保留ISDN原有的業(yè)務(wù),又能充分利用下一代網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源。如何實現(xiàn)這兩種網(wǎng)絡(luò)(主要是兩種網(wǎng)絡(luò)的話路網(wǎng)和信令網(wǎng))的融合,找到這兩種網(wǎng)絡(luò)的最佳結(jié)合點是向NGN演進過程中一個很重要的課題。
3.2 ISDN網(wǎng)絡(luò)向NGN網(wǎng)絡(luò)的演進
NGN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示,具有以下特點:
(1) NGN是分層的全開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),具有獨立的模塊化結(jié)構(gòu)。
(2) NGN是業(yè)務(wù)驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò),業(yè)務(wù)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(luò)融合到NGN網(wǎng)絡(luò)(如圖2所示),就必須通過媒體接入網(wǎng)關(guān)將媒體和呼叫協(xié)議分離后再接入NGN網(wǎng)絡(luò)[4]。
3.3 網(wǎng)絡(luò)融合關(guān)鍵技術(shù)
ISDN網(wǎng)絡(luò)向NGN網(wǎng)絡(luò)演進原理如圖3所示,媒體接入網(wǎng)關(guān)的作用一方面是將ISDN網(wǎng)絡(luò)的信令直接轉(zhuǎn)化成SIGTRAN信令傳給媒體網(wǎng)關(guān)控制器,另一方面媒體接入網(wǎng)關(guān)將ISDN電路媒體格式轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M網(wǎng)絡(luò)的RTP(實時傳輸協(xié)議)媒體流,通過IP網(wǎng)絡(luò)傳送到PSTN的中繼網(wǎng)關(guān)中。
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信令網(wǎng)關(guān)的功能是:信令網(wǎng)關(guān)處在PSTN網(wǎng)絡(luò)的NO.7信令和IP網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口,完成對信令消息進行中繼、翻譯或終結(jié)的處理。
通過幾個關(guān)鍵設(shè)備如媒體接入網(wǎng)關(guān)、媒體控制器和信令網(wǎng)關(guān)等設(shè)備的引入,即可將ISDN網(wǎng)絡(luò)融合到下一代網(wǎng)絡(luò)中。
ISDN網(wǎng)絡(luò)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(wù)。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(lǐng)域廣泛應(yīng)用。將ISDN融合到下一代網(wǎng)絡(luò),既保留了ISDN原有的業(yè)務(wù),又能充分利用下一代網(wǎng)絡(luò)的帶寬資源。
參考文獻
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