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ISDN用户-网络接口

摘要：ISDN是这样一种网络，它由电话综合数字网（ISDN）演变而成，提供端到端的数字连接，以支持一系列广泛的业务（包括话音和非话业务），它为用户进网提供一组有限的标准多用途的用户-网络接口。本文从ＩＳＤＮ的功能结构、信道结构、基本接入方法及用户终端的配置几方面描述了ＩＳＤＮ用户网络接口，展示出我国通信网的良好前景。
关键词：ISDN，通信网，用户-网络接口
引言：ISDN的用户网络接口包含了ISDN的基本结构，ISDN的用户网络结构，ISDN的信道结构以及ISDN的接口结构等。下面将详细阐述ISDN的各部分。
一． ISDN
的基本结构

一.ISDN网络具有多种能力：
电路交换能力
分组交换能力
无交换连接能力
公共信道信令能力
ISDN具有三种不同的信令：
用户-网络信令(I.430/I.431、Q.921、Q.931)
网络内部信令（7号信令ISUP）
用户-用户信令

二、ISDN的用户-网络结构
目前用户-网络接口的现状：
不同的通信网中存在着不同的用户-网络接口：
（1）模拟电话接口
（2）用户电报接口
（3）X.25接口
本地通信网的常用接口：
（1）V.24接口
（2）局域网（LAN）接
对用户-网络接口的要求：通用性、可移动性、隔离性
三、ISDN的信道结构：
   I.412建议为ISDN用户和交换局之间建议了几种不同速率的信道：
   B信道：64kbit/s
   D信道：16或64kbit/s
   H信道：
   H0信道：384kbit/s
   H11信道：1536 kbit/s （适用于PCM24路系统）
   H12信道：1920 kbit/s （适用于PCM30／32路系统）
四、ISDN的接口结构：
基本入口（BRI-Basic Rate Interface）:
    它包括两条64kbit/s双工B信道和一条16kbit／s双工的D信道（2B＋D），总的速率是144kbit／s。再加上帧定位，同步以及其它控制比特，基本入口 S参考点上的速率达到192kbit／s。
一次群速率入口（ PRI-Primary Rate Interface）:
在欧洲和中国：
    一次群速率入口的比特率为：2048kbit／s
    接口结构为： 30B＋D
在美国、加拿大和日本：
    一次群速率入口的比特率为：1544kbit／s
    接口结构为： 23B＋D
在上面对四种基本用户网络结构的简单介绍后，下面将从其用户网络接口的以下5个方面进行详细的阐述。
一、 功能 二、参考配置
三、接入配置
四、通路类型和接口结构 五、ISDN用户-网络接口的分层功能

一、功能
　 ISDN用户-网络接口的作用是使用户终端与ISDN网络之间或网络与用户之间能够相互交换信息，该接口主要具有以下功能：
(1)具有利用同一接口提供多种业务的能力；根据用户需求，在呼叫的基础上，选择信息的比特速率、交换方式或编码方式等。
(2)具有多终端配置功能；多个终端可以连接在同一个接口上，允许同时使用这些不同的终端。
(3)具有终端的移动性；利用标准插座，使终端能够在通信过程中移动和重新恢复通信的连接。
(4)在主叫用户和被叫用户终端之间进行兼容性检查；为了检验主叫与被叫终端能够相互通信，例如保证电话与电话终端、传真与传真终端等高层的一致性，需要具有兼容性检验的功能。
二、参考配置
用户-网络接口是用户设备与通信网的接口。用户-网络接口的参考配置是国际电信标准化组织为对上述接口进行标准化而建立的一种抽象化的接口安排，它给出了需要标准化的参考点(R、S、T)和与之相关的各种功能群体(NT1、NT2、TE1、TE2、TA)。功能群是在ISDN用户接入口上可能需要的各种功能的组合和安排。在实际的应用中，用户-网络接口的配置根据用户的要求可能是多种多样的，若干个功能群可能由一种设备来实现。
参考点是划分功能全的概念性参照点。它可以是用户接入中各设备单元间的物理接口。当多个功能群组合在一个设备中实现时，它仅在概念上存在，而实际上没有物理接口存在。R和T参考点是ISDN标准化的对象。R点涉及所有非ISDN终端与适配器的相接点，范围极广没有统一的规范。
三、接入配置
在参考配置的基础上，用户-网络接口的实际配置可能是多种多样的。五个功能群可以分别作为一种设备来实现，这时三种参考点都将作为物理接口而实际存在。但这不是必须的，可以将某些或全部功能群组合在一个设备中实现。例如，可以将NT2和NT1组合在一个设备中实现，这时T参考点在物理上将不复存在；也可以将TA和NT2组合在? 来实现，这时S参考点在物理上将不存在。
　NT2是用户的网络设施，不是所有用户都需要用户交换机或局域网等网络设施。当用户不需要NT2时，可以将用户终端直接与NT1相接。这样，工作于同一速率上的S接口和T接口的特性在规范上是完全相同的。S接口与T接口将重叠在一起，称为S或T接口。
ISDN用户-网络接口参考配置图对设备的数量也未作限制。例如，用户可以有多个NT1，一起供NT2使用。至于用户终端的数量，可以从一至成千上万个。
四、通路类型和接口结构
ISDN用户-网络接口中有两个重要因素，即通路类型和接口结构。通路是表示接口信息传送的能力。通路根据速率、信息性质以及容量又可以分成几种类型，称为通路类型。通路类型的组合称为接口结构，它规定了在这个结构上最大的数字信息传送能力。
1、通路类型
通路是提供业务用的具有标准传输速率的传输信道。在对承载业务进行标准化的同时，需要相应地对用户-网络接口上的通路加以标准化。通路有两种主要类型。一种类型是信息通路，为用户传送各种信息流；另一种是信令通路，它是为了进行呼叫控制而传送信令信息。根据CCITT建议，在用户-网络接口处向用户提供的通路有以下类型：
B通路：64kbit/s，供传递用户信息用。
D通路：16kbit/s或64kbit/s，供传输信令和分组数据使用。
H0通路：384kbit/s，供传递用户信息用（如：立体声节目、图像和数据等）。
H11通路：1536kbit/s，供传递用户信息用（如：高速数据传输、会议电视等）。
H12通路：1920kbit/s，供传递用户信息用（如：告诉数据传输、图像和会议电视等）。

　　使用最普遍的显然是B通路。它可以利用已经和正在形成中的64kbit/s交换网络传递语声、数据等各类信息。它还可以作为用户接入分组数据业务的入口信道。

2、接口结构
已经标准化的ISDN用户-网络接口有两类，一类是基本速率接口，另一类是一次群速率接口。

(1)基本接口
基本接口是把现有电话网的普通用户线作为ISDN用户线而规定的接口，它是ISDN最常用、最基本的用户-网络接口。它由两个B通路和一个D通路(2B+D)构成。B通路的速率为64kbit/s，D通路的速率为16kbit/s。所以用户可以利用的最高信息传递速率是64×2+16=144kbit/s。
这种接口是为最广大的用户使用ISDN而设计的。它与用户线二线双向传输系统相配合，可以满足千家万户对ISDN业务的需求。使用这种接口，用户可以获得各种ISDN的基本业务和补充业务。
(2)一次群速率接口
一次群速率接口传输的速率与PCM的基群相同。由于国际上有两种规格的PCM，即1.544Mbit/s和2.048Mbit/s，所以ISDN用户-网络接口也有两种速率。
一次群速率用户-网络接口的结构根据用户对通信的不同要求可以有多种安排。一种典型的结构是nB+D。n的数值对应于2.048Mbit/s和1.544Mbit/s的基群，分别为30或23。在此，B通路和D通路的速率都是64kbit/s。这种接口结构，对于NT2为综合业务用户交换机的用户而言，是一种常用的选择。当用户需求的通信容量较大时（例如，大企业或大公司的专用通信网络），一个一次群速率的接口可能不够使用。这时可以多装备几个一次群速率的用户-网络接口，以增加通路数量。在存在多个一次群速率接口时，不必要每个一次群接口上都分别设置D通路，可以让n个接口合用一个D通路。
　那些需要使用高速率通路的用户可以采用不同于nB+D的接口结构。例如，可以采用mH0+D、H11+D或H12+D等结构。还可以采用既有B通路又有H0通路的结构：nB+mH0+D，这里m×6+n≤30或23。在可以合用其它接口上的D通路时，(m×6+n)可以是31或24。
五．ISDN用户-网络接口的分层功能：
根据开放系统互连参考模型， ISDN 用户-网络接口协议分为三层：
第一层是物理层，它包括基本接入接口和一次群速率接口。
第二层是数据链路层。
第三层是网络层。
物理层提供建立、维持和释放物理连接的手段， 保证物理电路上的信息传输。物理层规范是指对接口的电气特性、物理特性，包括接插件机械特性等的规范。
链路层在物理层的基础上提供数据链路的建立、维持和释放手段。数据链路层完成链路复用、差错检测及恢复流量控制和信息传递的功能。
网络层根据第二层提供的服务完成呼叫控制的功能， 包括电路交换呼叫和分组交换呼叫的控制。
在ISDN 用户-网络接口上的第二层和第三层协议称为1 号数字用户信令(DSS1)。
ISDN网络用户接口的接入方法：
ISDN用户网络接口的接入方法有有窄带和宽带两种。窄带ISDN有基本速率（2B+D，144kbps）和一次群速率（30B+D，2Mbps）两种接口。基本速率接口包括两个能独立工作的B信道（64kbps）和一个D信道（16kbps），其中B信道一般用来传输话音、数据和图像，D信道用来传输信令或分组信息。B代表承载，D代表Delta。
　　宽带可以向用户提供155Mbps以上的通信能力。但是由于宽带综合业务数字网技术复杂，投资巨大，目前还不大可能投入大量的使用，而窄带综合业务数字网已经非常成熟，完全具备了商用化推广的条件，因此各地开通的ISDN指的综合业务数字网实际上是窄带ISDN。由于使用了数字线路数据传输的比特误码特性比电话线路至少改善了10倍。ISDN用途广泛，只是对于我们普通人来说只有上网一项是最常用的了。
ISDN用户网络接口的访问方式及终端配置：
　　ISDN有2种访问方式:

综合业务数字网
基本速率接口(BRI)由2个B信道，每个带宽64kbps和一个带宽16kbps的D信道组成。三个信道设计成2B+D。
　　主速率接口(PRI) - 由很多的B信道和一个带宽64Kbps的D信道组成，B信道的数量取决于不同的国家:
　　北美，中国香港和日本: 23B+1D, 总位速率1.544 Mbit/s (T1)
　　欧洲，中国大陆和澳大利亚：30B+D,总位速率2.048 Mbit/s (E1)
　　语音呼叫通过数据通道(B)传送，控制信号通道(D)用来设置和管理连接。呼叫建立的时候，一个64K的同步信道被建立和占用，直到呼叫结束。每一个B通道都可以建立一个独立的语音连接。多个B通道可以通过复用合并成一个高带宽的单一数据信道。
　　D信道也可以用于发送和接受X.25数据包，接入X.25报文网络。（实际上，很少广泛使用）
终端配置：电信终端设备是指连接在公用电信网末端， 为用户提供发送和接收信息功能的电信设备。本实施规则中的电信终端设备包括：固定电话终端、无绳电话终端、集团电话、传真机、调制解调器（含卡） 、移动用户终端、ISDN 终端、数据终端（含卡） 、多媒体终端设备等。
总之，以上就是对ISDN用户网络接口的一些基本介绍，希望通过这些基本的介绍，能够使我们对ISDN用户网络接口有更深的了解。
参考文献：
[1]《综合业务数字网的应用》 潘新华等，人民邮电出版社，2004年
[2]《电力宽带综合业务数字网的发展与技术要求》 孙凤杰 ，高等教育出版社，2002年
[3]<基于宽带综合业务数字网 >李通...通信科技，2001年第十七期
[4]<综合业务数字网协议分析及实现研究> .何庆林 通信科技 ，2003年第四期
[5]<宽带综合业务数字网络> 吴敏 人民邮电出版社，2002年