第一課 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN基本概念
綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN是綜合數(shù)字網(wǎng)的延伸,該標(biāo)準(zhǔn)的提出打破了傳統(tǒng)的電信網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的界線,并使得各種用戶的各種業(yè)務(wù)需求能得以實現(xiàn);另一個突出特點是它不是從業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)本身去尋求統(tǒng)一,二是抓住了所有這些業(yè)務(wù)的本質(zhì):服務(wù)于用戶,即改變了以往按業(yè)務(wù)組網(wǎng)的方式,從用戶的觀點去設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計整個網(wǎng)絡(luò),避免了網(wǎng)路資源和號碼資源的大量浪費。為了進一步適應(yīng)人們對各種寬帶和可變速率業(yè)務(wù)需要(包括話音、數(shù)據(jù)、多媒體、寬帶視頻廣播等各種業(yè)務(wù)),又提出了B-ISDN(寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)),并稱原來的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)為N-ISDN(窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))。為了克服N-ISDN的固有局限性,B-ISDN不再維護原有的電話網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)體系,提出了全新的傳輸和交換技術(shù),快速分組交換的ATM技術(shù)作為核心技術(shù)。但是由于市場和技術(shù)原因, ATM技術(shù)不僅僅為B-ISDN服務(wù)而與現(xiàn)有N-ISDN系統(tǒng)共同成為用戶話音、數(shù)據(jù)及多媒體等業(yè)務(wù)的承載技術(shù)。所以,我們將陸續(xù)地分別介紹ISDN和ATM的基本概念,并就其相互關(guān)系進行探討。
1. ISDN概念模型
1.1 ISDN的提出
ISDN的提出最早為了綜合電信網(wǎng)的多種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。由于傳統(tǒng)通信網(wǎng)是業(yè)務(wù)需求推動的,所以各個業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)如電話網(wǎng)、電報網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)等各自獨立且業(yè)務(wù)的運營機制各異,這樣對網(wǎng)絡(luò)運營商而言運營、管理、維護復(fù)雜,資源浪費;對用戶而言,業(yè)務(wù)申請手續(xù)復(fù)雜、使用不便、成本高;同時對整個通信的發(fā)展來說,這種異構(gòu)體系對未來發(fā)展適應(yīng)性極差。于是將話音、數(shù)據(jù)、圖像等各種業(yè)務(wù)綜合在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)成為一種必然,這就是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(Integrated Services Digital Network)的提出。
1.2 ISDN的概念模型
1.2.1 ISDN的定義
按照原CCITT的定義,ISDN是以提供了端到端的數(shù)字連接的綜合數(shù)字電話網(wǎng)IDN為基礎(chǔ)發(fā)展起來的通信網(wǎng),用以支持電話及非話的多種業(yè)務(wù);用戶通過一組有限的標(biāo)準(zhǔn)用戶網(wǎng)絡(luò)接口接入ISDN網(wǎng)內(nèi)。即ISDN:(1) 是通信網(wǎng);
(2) 以電話網(wǎng)、IDN為基礎(chǔ)發(fā)展而成;
(3) 支持端到端(End-to-End)的數(shù)字連接;
(4) 支持各種通信業(yè)務(wù);
(5) 支持話音類及非話業(yè)務(wù);
(6) 提供標(biāo)準(zhǔn)的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口(UNI);
(7) 使得用戶能通過一組有限個多用途的UNI接入ISDN。1.2.2 概念模型
1.2.2.1 業(yè)務(wù)綜合
ISDN概念中的業(yè)務(wù)綜合的核心是從用戶端出發(fā),建立了一套標(biāo)準(zhǔn)的用戶和網(wǎng)絡(luò)接口協(xié)議體系(UNI:User-Network Interface)。同時給出了各ISDN網(wǎng)絡(luò)間互聯(lián)的NNI接口。這樣,非常簡單的統(tǒng)一了開發(fā)標(biāo)準(zhǔn),提供了一個廠商間開放的競爭環(huán)境。見下圖。
1.2.2.2 ISDN的承載業(yè)務(wù)類型
在ISDN概念模型中,各種業(yè)務(wù)類型按照業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)率分為兩級(見下圖):
◆基本速率接口(BRI:Basic Rate Interface),該速率由兩個承載信道和一個數(shù)據(jù)控制信道構(gòu)成,稱為2B+D,其中B(Bearer)為標(biāo)準(zhǔn)PCM速率64kbps,D(Data)為16kbps。該速率適用于家用或小型企業(yè)需要。
◆基群速率接口(PRI:Primary Rate Interface),該速率支持T1(23B+D:1.544Mbps)和E1(30B+D:2.048Mbps),適用于大容量用戶或集團用戶。(D:64kbps) 其中T1主要適用于日本和北美地區(qū),E1適用于歐洲和中國等地區(qū)。
1.2.2.3 ISDN協(xié)議模型
●ISDN協(xié)議分層
參照OSI參考模型,ISDN分為四層,如下圖所示:
第一層:物理層,規(guī)定了ISDN各種設(shè)備的電氣機械特性,及物理電氣信號標(biāo)準(zhǔn);
第二層:數(shù)據(jù)鏈路層,完成物理連接間的數(shù)據(jù)成幀/解幀及相應(yīng)的糾錯等功能,向上層提供一條無差錯的通信鏈路;
第三層:網(wǎng)絡(luò)層,進行路由選擇、數(shù)據(jù)交換等,負(fù)責(zé)把端到端的消息正確地傳遞到對端。
而其中的第四層描述進程間通信、與應(yīng)用無關(guān)的用戶服務(wù)及其相關(guān)接口和各種應(yīng)用,這部分協(xié)議不在ISDN規(guī)定之內(nèi),由相關(guān)應(yīng)用決定。●層間信息交換 層間通信在各層提供的業(yè)務(wù)接入點(SAP)依靠消息原語(Message Primitives)進行。見下圖。
《N》層的信息交換在各開放系統(tǒng)《N》層的信息交換實體(Entity,稱《N》實體)間進行。《N》實體按照《N》協(xié)議和其他《N》實體共同完成《N》功能。《N+1》實體利用《N》實體提供的功能完成相互間的通信。《N》層向《N+1》提供的通信功能稱作《N》業(yè)務(wù)。《N》實體向《N+1》實體提供《N》業(yè)務(wù)的邏輯接口稱為《N》業(yè)務(wù)接入點,記為《N》-SAP(Service Access Point),位于各層的邊界上。相鄰層的通信實體間通過原語(Primitive)及其相關(guān)參數(shù)進行。原語包括:來自上層的請求(Request)和響應(yīng)(Response),來自下層的指示(Indication)和證實(Confirmation)四種。在這種相對獨立的層間及層內(nèi)邏輯結(jié)構(gòu)下,開放系統(tǒng)的對等實體可以無需關(guān)心其上下層功能的實現(xiàn)方式,于是它們之間的信息交互進一步抽象為一種邏輯連接,稱為《N》連接。 ●ISDN功能設(shè)備定義及參考點
ISDN提供如下各類的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備:
TE1:ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端設(shè)備;
TE2:非標(biāo)準(zhǔn)ISDN終端設(shè)備;
NT1:網(wǎng)絡(luò)終端1,標(biāo)志本地環(huán)路的物理終結(jié),具有用戶傳輸線終端和用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)功能;
NT2:網(wǎng)絡(luò)終端2,可以是PABX或局域網(wǎng)LAN;
LE:本地交換設(shè)備,完成用戶本地環(huán)路內(nèi)的設(shè)備間信息交換;
TA:終端適配器,完成非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備到ISDN速率的匹配及協(xié)議轉(zhuǎn)換(它可以在TE2中內(nèi)嵌實現(xiàn));以上各類設(shè)備間的連接接口稱為參考點(見下圖):
R參考點:位于非標(biāo)準(zhǔn)ISDN設(shè)備(TE2)和TA間;
S參考點:位于標(biāo)準(zhǔn)用戶終端和NT2間;
T參考點:位于NT1和NT2間;
U參考點:只適用于北美地區(qū),位于NT1和線路終端設(shè)備間;
1.3 ISDN的特點
ISDN相對傳統(tǒng)電信網(wǎng)有很多的優(yōu)點:
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