(一)ISDN的特点
ISDN是建立在电话IDN基础上,可以支持广泛的话音和非话音业务的新型电信网络,其主要特点如下:
1、ISDN能提供端到端的数字连接,用来承载包括话音和非话音在内的多种业务;
2、在各用户终端之间实现以64Kbit/s速率为基础的端到端的透明传输;
3、用户能够通过有限的一组标准多用途用户/网络接口接入 ISDN:
4、为逐步扩充和发展ISDN网络功能,适应未来用户增长和新型业务的发展,ISDN在功能上是一个开放式网络结构,采用OSI(开放系统互连)的7层分层原则:
5、ISDN不仅能提供电路交换业务,还能提供分组交换和非交换的专用线业务,用户可根据需要灵活选用,并且能与现有电话网、分组网实现互通;
6、ISDN的实现涉及6种关键技术,即用户线双向数字传输、No.7 信令系统、数字网的同步、ISDN用户/网络接口、 ISDN编号计划与路由选择、ISDN与现有电话网和分组网的互通技术;
7、ISDN采用两种标准的用户/网络接口,即基本速率接口(BRI)和基群速率接口(PRI);
8、ISDN终端应具有3种功能,即人-机接口、D信道协议处理、用户终端协议处理功能,另外,终端还要具有智能性、移动性、兼容性、信息显示等特性;
9、ISDN具有通信业务的综合化。利用一条用户线就可以提供电话、传真、可视图文及数据通信等多种业务,实现高可靠及高质量的通信。由于终端和终端之间的信道实现全数字化,噪音、串音及信号衰落失真受距离与链数增加的影响很小,通信质量高;使用方便,信息信道和信号信道分离;费用低廉,与各自独立的通信网相比,将业务综合在一个网内,费用低廉。
(二)发展ISDN的必要性
ISDN的发展是与社会经济和文化的发展分不开的。原有的网络往往不能满足使用新技术和提供新业务的需要。解决这一问题的途径,一是利用原有网络开放新业务,二是开发新的网络。前者往往受旧网络体制的制约,使新业务在传输速率和经济上受到限制,为了克服这种限制,需要建设新的网络,而现在一系列新的业务网纷纷诞生,如计算机网、因特网、各种速率的电路交换数据网、分组数据网以及各类专用网等。然而多种网络的兴起又给用户和通信经营者带来诸多新的问题。网络多、设备多、接口种类多、规范多等问题对使用与经营管理都带来了很多不便,独立网络各自的接入方式也很不经济。应而先建立一个提供多种综合业务的网络,即 ISDN显示出许多优越性。ISDN发展的必要性可以归纳为以下几点:
1、数字型非话业务迅速发展的需要,随着计算机的广泛应用,办公自动化和商业活动信息化的发展,用户对除电话、电报等传统业务以外的非话业务需求,日益增多,业务比重日益增大。这些非话业务,如数据、传真、可视图文、电子信箱等均为数字信号,要求电信网直接提供端到端的数字连接。
2、各专用网互连的需要。随着经济的快速发展,各企业和公共基础设施更加需要有效的通信手段来建立多点之间的远程连接,例如连锁店之间的通信以及多个专用局域网之间的通信。
3、用户线数字化的需要。数字网已不能满足用户需要,因为用户网没有数字化,数字信号需采用调制解调器将数字信号载荷到模拟信号上,再将模拟信号转换为数字信号,用数字网传输,在数据业务量不大的情况下是可行的,但在数据业务量较大时,会造成很大的浪费。
4、分别发展各种非话业务专业网是不经济的,由于非话业务种类繁多,有些非话业务的量并不大,专业网的电路利用率不高。如果采用专业网,当一个用户有多种非话业务时.该用户不仅必须分别入网,而且不能充分利用占投资比重很大的电话用户线。
5、ISDN的国际标准和实施技术已经成熟。目前已经具有了广泛的 ISDN标准化产品选择,包括ISDN交换机、用户交换机、各类ISDN终端、适配器、适配卡以及各种可在ISDN环境下使用的应用软件。
6、竞争环境的需要。其它运营公司和专用网络开始或准备开始提供ISDN业务,首先为一些大用户提供基本的ISDN业务
ISDN终端设备的功能
申请安装ISDN后,仅靠一部模拟电话机实现ISDN在各个领域的应用显然是不行的,所以这一节就介绍一下ISDN终端设备的功能。
ISDN的终端设备品种繁多,最常用的终端设备主要有以下几种:
一、网络终端(NT):
网络终端是用户传输线路的终端装置,它是实现在普通电话线上进行数字信号转送和接受的关键设备,是电话局程控交换机和用户的终端设备之间的接口设备。该设备安装于用户处,是实现N- ISDN功能的必备终端。网络终端分为基本速率网络终端NT1和一次群速率网络终端NT2两种。NT1向用户提供2B+D二线双向传输能力,它完成线路传输码型的转换,并实现回波抵消数字传输技术。它能以点对点的方式最多支持8个终端设备接入,可使多个ISDN用户终端设备合用一个D信道,并向用户终端和电话局交换机之间传递激活与去激活的控制信息。该设备完成维护功能,使电话局能通过该设备进行环路测试等。NT1具有功率传递功能,能够从电话线路上吸取来自电话局的直流电能,以便在用户端发生停电时实现远端供电,保证终端设备的正常通信。NT2主要提供30B+D的四线双向传输能力,完成定时和维护功能。应用于ISDN小交换机。目前,部分生产厂家提供的用户终端设备已包括了NT功能,俗称u接口。
二、ISDN用户终端
ISDN用户终端设备种类很多,有ISDN电视会议系统、PC桌面系统(包括可视电话)、ISDN小交换机、TA适配器(内置、外置)、ISDN路由器、ISDN拨号服务器、数字电话机、四类传真机、 DDN后备转换器、ISDN无数转换器等。在此,对一些常用设备进行介绍,以加深大家对ISDN应用的理解。
1 .数字电话机
数字电话机是常用的一种ISDN终端。一部电话机使用时一般占用一个B信道(64KBPS)。它具有一个LED显示屏,并带有专用的功能键,因而它不仅能提供基本的电话业务,而且还能通过功能键的设置和使用,提供许多方便用户的ISDN补充业务。如主叫号码显示,被叫号码显示,按主叫号码有选择地接通或拒绝呼叫,终端可移动性,子地址功能,多用户号码,用户端到端的信息透明传递(UUS功能,不需被叫摘机)等等。数字电话机还可提供振音型选择,话机密码保护功能,自行产生拨号音,故障信息显示等。
有些数字话机还配有RS232、X.21或X.25数据接口,可以兼作ISDN适配器使用。如: AT&T8820型话机可提供RS232接口,数据口的通信速率为38.4KBPS。
2.ISDN终端适配器(TA)
TA的功能就是使得现有的非ISDN标准终端(例如模拟话机、G3传真机、分设备、PC机)能够在ISDN上运行,为用户在现有终端上提供ISDN业务。
终端适配器是应用最广泛的ISDN终端设备,最根本的应用是作为个人电脑与ISDN桥梁,使得个人电脑可以灵活、高速的接入因特网、局域网、ISP或与其它个人电脑进行数据通信。可广泛应用于家庭、小办公室、桌面办公环境、学校、工厂、企业、机关、个人等。
通常,终端适配器有一个数据通信接口,可实现同步、异步工作方式,透明信道传输速率为 64KBPS,大部分适配器具有2个B捆绑式通信能力。与电脑连接方式有串口和并口两种。串口方式最高通信速率为112.5KBPS,并口方式最高通信速率为128KBPS。
ISDN终端适配器可分为内置式和外置式两种。内置式适配器俗称适配卡,它与普通的电脑卡一样可直接插入电脑的ISA或PCI插槽内,安装非常方便,且价格很便宜。目前,部分终端厂家生产的适配卡可提供外接模拟口以普通模拟话机进行ISDN话音通信,功能也可仿真MODEM与普通 MODEM通信,模拟G2、G3传真机发信息。
适配卡又可分为普通电脑适配卡和便携式电脑适配卡两种。但适配卡的使用存在这样几个不利因素:一是由于适配卡与计算机总线直接连接,占用了电脑的一部分资源,就会增加寻找可用中断的复杂性,有时必须禁止外部串行端口来避免与内部适配卡的冲突;二是插适配卡的电脑必须长期带电,关掉电脑就无法访问ISDN 终端,不能接收任何信息;三是对电脑(环境)要求较高,既要有空余插槽口,又要有较高的处理能力,且将来设备升级也不够方便。
外置式适配器是一个独特的ISDN终端设备,它除了具备内置式适配器的功能外,还提供两个模拟接口,用户只需插上普通话机即可在ISDN线路上进行话音通信,还可接上G2、G3传真机或 MODEM等现有传统设备,实现数据通信(接入因特网、电脑互连等)的同时进行话音通信的功能。外置式适配器的价格较适配卡贵,但它只占用电脑的一个数据口,无需占用电脑的其他资源,且具有独立的电源,故在电脑关机状态下,两个模拟口设备仍可照常使用,故仍能从传真机和MODEM上收发信息,在话机上进行话音通信等。有些厂家的外置式适配器可支持多种ISDN补充业务,如:多用户号码、子地址、主/被叫号码显示,呼叫前转、回叫服务等。并可具备PABX专用功能,如:分机互通,代接分机等。外置式适配器特别适用于既要利用ISDN进行灵活高速的电脑数据通信又要利用现有模拟电话机进行话音通信,并能充分利用现有的传真机和MODEM等模拟设备满足用户要求。
3.个人视讯系统(可视电话终端)
个人视讯系统(可视电话)是一种桌面系统,采用2B+D的标准BRA接口,由摄像头、音频设备(话筒)、音视频卡组成。利用PC机的显示卡和微处理器集可视电话和多媒体通信于一体,它使交互型的通信不仅局限于单一的话音业务和数据通信,而且扩展到了图象业务和程序应用共享等多媒体通信概念上。用户在进行可视电话通信的同时,还可通过操作窗口上的“讨论板/通信板”与对方交换视觉图像、数据图表、图形等,并可对其进行详尽的交互讨论,在图表上标注或划线,做到屏幕共享。该设备也能进行文件的远程调用,实现文件共享,应用共享,它也提供了电子白板功能,即可将抓拍的图像或有用文稿信息等放置在白板上(电脑屏幕),然后进行交互式的书写、修改。
有些先进的个人视讯系统还可作为ISDN终端适配器使用,可接入INTERNET、INTRANET、 LAN。有些个人视讯系统为追求高质量的图像,采用3个2B+D(384KBPS)进行通信。其图像真实性强,动作逼真,无跳跃感。
该设备可广泛应用于电子远程教育,也适用于办公地点分散的公司、企业和家庭办公,提供实时的控制协调和管理机制,从而大大提高了工作效率。
4.电视会议系统
ISDN电视会议系统的特点是利用电视技术,通过ISDN传输信道提供不同地点的多个用户,以电视方式举行面对面的远程会议。该系统通常由NT1,适配卡,编解码器,摄像设备,电视系统(包括显示设备,音响系统,灯光系统,静止图文设备),电子白板和网络管理(会议管理,网络控制,网络测试,及故障诊断)等组成,其传输质量远远高于模拟传输质量(无串音,抖动,雪花等现象),并具备交互式功能,参加会议各方均有发言权。电视会议系统最大的功能是在多媒体技术的应用上除了传送一般的图像,声音,文字外,还可实现异地计算机的互通功能,共同阅览编辑同一个文件,快速传送图片,数据,报表等,共享图形,报表文字处理文档和数据库信息。
电视会议系统种类有:
大型电视会议系统,适用于10-100人的电视会议,一般选用384-2048KBPS通信速率;
桌面电视会议系统,适用于5-10人的中型会议,通常为首长、专员使用,传输速率为 384kbps; 家庭终端电视会议系统,适用于1-4人的会议,通常为家庭个人使用,通信须率为 128kbps(一个2B+D)。
5. ISDN路由器
计算机网络在现代社会正扮演着越来越重要的角色,各地的LAN、INTERNET、INTRANET发展迅速,但如何提供异地用户方便、快速、灵活地接入计算机网络是各个ISP经营者和企业管理者急需解决的问题。ISDN路由器就是利用ISDN技术实现远程登录LAN、INTERNET及组成广域网的最杰出产品。
ISDN小型路由器一般安装在客户计算机端,利用ISDN线路提供异地用户计算机与主干网络间的通信。一般的小型ISDN路由器(如ASCEND公司的pipe line 25和50)配备一个ISDN的BRA (2B+D)基本速率接口和两个以太网接口,可反相多路复用2个B通道,通信速率为112KBPS或 128KBPS,在访问路由和网桥方面,具有IP、IPX路由和标准多协议网桥,支持PPP、MLPPP。在网络管理和控制方面具有TELNET远程登录,WAN回溯等。在访问网络时(LAN、INTERNET等)所有的操作和一般的网络相同,可通过IP地址自动地与对方网络连通,链路空闲时,路由器会自动通知网络拆线,具有动态、灵活选择路由的功能。
ISND小型路由器除了提供客户端计算机远程登录主干网络外,还可提供二个异地小型LAN间的互连,但只能用于信息传递速率要求不高的场所。对于较大型LAN间的互连(组成WAN广域网),就需选用PRA(30B+D)基群速率接口的ISDN路由器,同时还需具有多协议功能。ISDN路由器可广泛应用于计算机网络的组网和远程登录。
ISDN术语解释
B通道:ISDN的支持通道,提供64kbps带宽来传送语音或数据资料。
D通道:ISDN的控制信号通道,在ISDN网络端与用户端之间传输旁带信号,此通道也可用于传输X.25资料,但交换机要能提供此项服务。
基本速率接口(BRI):一个定义ISDN界面的标准,一般包括一个D通道及两个B通道,一般称为2B+D。一般我们说的"一线通"128k的速率就是指的2B的速率。
基群速率接口(PRI):一个定义ISDN界面的标准,一般包括一个D通道及三十个B通道,一般称为30B+D。
V.42bis压缩协议:是使用高效率的数据压缩演算法,将数据压缩的效能比率提升到最高的4: 1 V.42错误控制协议: V.42协议提供数据在传输过程中,确保数据的准确性。
Stac压缩协议:一种数据压缩协议确保高速PPP连接。
多链路PPP(MLPPP):绑定两个ISDN 64kbps B信道.提供一个128kps的连接通道。
按需分配带宽(BOD):即Bandwidth-On-Demand,也就是可以根据网络需求自动增加或断开一个B信道。他能自动侦测网络带宽的利用情况,当用户在阅读下载的HOMEPAGE,或进行少量数据交换时,自动断开第二个B通道,当用户要使用最大带宽,如下载一个较大的文件,它又能自动将第二个B通道连上。能节约通讯费!!
呼叫碰撞:就是当两个B通道都被使用时,外来语音电话,它会自动释放一个B通道来收听来电。这是个很实用的功能,使你既能享受128kbps的带宽,又能不影响你接听电话。
BACP -带宽分配控制协议:PPP的扩展应用,允许多链路PPP路由器在带宽需求大的时候动态地协调增加带宽,同样,在带宽需求减小时关闭不使用的信道。
BOD -带宽请求:当建立一个ISDN连接时,BOD通过合并所有B信道来实现。通常,类似多链路 PPP连接的软件技术(因此叫“捆绑”)提供在数据通信领域更流行的方案。
CAPI -通信应用程序接口:CAPI是一种标准的API允许应用程序来控制ISDN的接口。CAPI 2.0提供扩展功能,CAPI 1.1基于德国1TR6标准。
CHAP,PAP,CLI & RAS安全:询问握手验证协议,口令验证协议,拨入线路识别和远程访问服务安全--协议集能够对ISDN连接提供更高的安全性。
串行口仿真:通过这种功能能够实现应用程序与ISDN设备的会话,如同一台调制解调器--使用贺氏的AT命令集。
ISDN上调制解调器仿真:提供ISDN设备到调制解调器连接和“会话”的能力,在ISDN上使用调制解调器能够理解的模拟信号。
POTS -传统电话服务:现有的电话网络用来提供传真、语音和模拟式调制解调器的电信服务。
PPP -点对点通信协议:PPP是专为点对点连接设计的数据链路层协议。PPP能够支持 TCP/IP,IPX,AppleTalk,并且原则上能够扩展到支持任何需要在点对点连接服务的协议。对ISDN 的B信道来说,PPP同样是一种理想的连接协议,因为一旦呼叫已经建立这就是一种有效的点对点连接。
RAS -远程访问服务:一种微软公司的实用工具用来实现一个远程设备通过拨号线路连接到中央服务器。RAS支持通过拨号链路实现IPX,TCP/IP和NetBEUI连接。RAS能够在Windows for Workgroups内得到,在Windows NT中提供更强大的版本。在Windws 95下同样方便地集成为远程网络访问(RNA)或拨号网络(DUN)。
RNA -远程网络访问:Microsoft在Windows 95下实现的一种RAS。参见RAS
RRAS -路由和远程访问服务:Microsoft Windows NT服务器提供的局域网到局域网和远程用户好局域网的应用。
线路保持(Short-Hold)模式:如果一段预订的时间内没有数据传输,ISDN线路能够自动断开的方法。由于能够在极短的时间内重新建立ISDN线路的连接,用户察觉不到任何延迟。
虚拟(Spoofing):一种减少基于ISDN连接的局域网传输流量的专业术语。能够减少连接时间从而减少开销,就好像虚拟的链路,通过线路保持模式连接,能够防止线路在不用时仍保持连接。