ISDN——综合业务数字网

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ISDN正在替代我们的老模拟电话并且提供一系列新服务。它借助数字通信的优点，很简单得实现语音和数据同时传输。现在我想给你解释它是如何工作的。

B，D通道，BRI，PRI

ISDN用两个不同的通道通信。B通道（bearer）有64kb/s的带宽并且传输语言和数据。D通道有16kb/s或64kb/s（取决于服务类型）的带宽并且只用来传输信令。

BRI（基本速率接口）和PRI（主速率接口）是两种基本服务类型，其均包含B和D通道。

BRI

2个B通道来传输用户数据，1个D通道（16kb/s）来传输控制和信令信息，总共是144kb/s

PRI

提供更大的容量。
30个B通道和1个D通道（64kb/s），总共是1984kb/s

B通道有多种组合，这通常取决于电话公司。对于BRI服务，唯一的限制是距离，用户和交换局之间的距离大约是5.5km。更远的距离也是可以做到的，但需要更昂贵的设备。

ISDN网络

ISDN网络的基本结果如下图所示。

设备

最重要的是网络终端（Network teminator）。它在用户和交换局各有一个，之间以线相连。正如我们知道的，连接一台电脑还是你的个人网络取决于你，但有一个网络终端是必需的。

有许多种ISDN设备，一些可以直接连接到网络，一些不行。一个经典的不能直连的例子是你的老旧模拟调制解调器。尽管长得差不多，但你不能把它直接连上去。ISDN是一个数字网络，你需要一个特殊的设备-终端适配器（terminal adapter）。它就像一个转换器，所有的模拟设备需要这家伙来在ISDN网络上工作。最好用的是全兼容ISDN设备，它被设计用作数字网络并且可以使用所有的数字网络业务。

看起来好像没有连接设备的限制，但其实是有的。直连到网络终端（Network teminator）的设备你只能练一台。如果你想连接更多的，你需要把它们连接到S总线（S-Bus）上。这里有三种可能方案来实现。

对于端到端，只有一台设备连接到网络。通常你可以连接更多设备，但它们中只有一台处于在线状态。这种连接受限于电缆的特性。长度应该小于1000米——通常取决于线缆质量。

短S-Bus是S总线里最长的，大约200m且设备有10米来连接到S总线上。这种被广泛使用，因为我们可以连接最多8台设备，并且它们同时工作。

扩展的S总线允许连接设备至多500m到NT，但是不能小于450m。（Extended S-Bus allows connect device up to 500 metres from NT, but we can’t connect it closer then 450 metres. ）因此它并没有普及。

供电

有多种方法供电。模拟电话由你的运营商供电。模拟传输不需要高电压，因此从运营商直接供电没什么大问题。只有在响铃时电话需要高电压，但它持续时间不长。ISDN使用一样的电线，这意味着应该有一种方法使ISDN工作而不需要额外的供电。没错确实有，但仅被用作紧急情况。例如，你家停电。为预防这种情况，大多数你的ISDN电话可以被运营商供电。

ISDN线的电压是40V。对你的设备可能足够了，但是这个功耗对你的运营商来说是不可接受的。解决方法很简单。网络终端被120/220V供电（取决于你的国家），它可以被看作一个供给电源功耗至多4.5mW。与无限制的模拟电话相比——理论上你可以根据需要以并行方式连接许多设备，S总线存在限制。4.5mW不大，它允许你连接至多4台设备。如果你想连接更多，你必须有额外的电源供给。当然，这种方法适用于电话或者调制解调器之类的设备。你不能用这种方法给大设备例如传真机供电。

接口

正如我之前说的，接口和模拟电话长得一样。它是8针脚接口RJ45，在以太网中很出名。连接ISDN设备的电线是双绞线（TP），和以太网是一样的。ISDN和以太网都是数字服务，搞不同的电线没有必要。为了更好的理解接口的描述，请看下图。S总线使用两对传输数据-pair 2发送数据和pair 3接收数据，其他两对这里不用。

通信

为了与电话公司通信。ISDN使用DSS1协议（Digital Subscriber Signaling System)定义数据格式，地址和服务消息。在电话局之间使用另一个协议——SS7，包含与DSS1相同的通信定义。SS7的优点是公共通道信令（CCS）。你可以分离信令和B通道。不这样你只能使用56kb/s传输数据而不是64kb/s。

如果你正在使用模拟设备和终端适配器，64kb/s的带宽存在问题。So some standards have been developed to rate adoption.

V.110是两个标准中较早的一个，主要关于同步传输。它被设计用来在56kbps通道上传输低速率同步数据。V.110也支持异步数据至高19.2kbps并且没有任何错误纠正。

V.120是一个面向帧的协议基于LAPD协议。它可以支持一些低速率设备的多路复用在1个通道上并且也支持同步和异步数据流。因为它使用LAPD，所以支持错误纠正。

频率，编码和调制

ISDN带宽是80kHz，波特率是80kbaud，并且原始数据速率是160kbits/s。下一张图是ISDN与其他服务的对比。低频用于模拟电话，最高的是ADSL。

ISDN使用2B1Q（双二进制，单四进制）编码和PCM（脉冲编码调制）在传统电话线上传输数据。两个二进制比特被编码成1个四进制信号。这种方法加倍了传输效率。2B1Q是一个4级脉冲振幅调制系统，其每一级代表两位。多亏这种编码系统，我们能够达到160kb/s。图6给出了数据流的例子。

每两位有自己的具体电压幅度。下表说明了两bit的组合情况。

ISDN比起模拟电话线可以提供更多的服务。这种服务的大优势是兼容电话线。更稳定的数据传输，更快的建立连接和给我们更快的传输速度借助模拟设备，例如计算机调制解调器速度仅达到56kb/s。因此如果你需要更快的网络连接，这是非常友好的解决方法来实现。你仅需要联系你的电话供应商。ISDN的缺点对你来说可能是初始花费（ISDN设备）并且每月费用不低，但是数据服务的大规模增加给我们一个让它变便宜的机会。

参考

http://www.telecomplus.net
http://www.isdn.cz
http://hea-www.harvard.edu/~fine/ISDN/
http://www.ralphb.net/ISDN