综合业务数字网在舰船通信系统中的应用
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引言
综合业务数字网（简称ISDN）是实现话音、数据和图像在同一网络中传输与交换的重要技术之一。通过ISDN可以实现端到端的数字化，同时，采用标准的用户/网络接口，还可以使用户终端方便地使用多种业务。
1 ISDN简介
ISDN可分为窄带和宽带两种，窄带综合业务数字网向用户提供有基本速率（2B+D,144kB/s）和一次群速率（30B+D,2Mbs/s）两种接口。基本速率接口包括两个能独立工作的B信道（64kB/s）和一个D信道（16kB/s）。其中B信道一般用来传输语音、数据和图像,D信道用来传输信令或分组信息。ISDN的宽带可以向用户提供155Mb/s以上的通信能力。ISDN的数字传输常用脉冲编码调制技术，编码采用国内通用的A律编码；数字交换则釆用存储程序控制（SPC）交换方式，也称为分组交换或数字程控交换。
ISDN的公共信道信令包括用户-网络信令（D信道信令）和交换机之间的公共信道信令。为满足综合业务的需要，国际电联定义了一个公共信道用户信令系统,称之为D信道协议,D信道是专为ISDN用户一网络间设计的公共信道,该信道独立于用户信息信道，可以在任何时候传送指令;交换机之间的公共信道信令（NO.7信令系统）采用较常用的NO.7信令,该信道信令适用于电话网、电路交换数据网和ISDN。
ISDN采用的是开放系统互连（OSI）技术。虽然ISDN是由电话网发展而来，但其呼叫控制依赖于控制计算机间的通信,且支持各种数据终端，因此,ISDN兼备了计算机通信网的功能和特性。ISDN的用户/网络接口协议分为三层:其中物理层定义了终端设备和网络终端之间的物理连接;数据链路层可在物理层的基础上提供数据链路的建立、维持和释放，并可完成链路复用、差错检测及恢复流量控制和信息传递的功能;网络层则主要根据第二层提供的服务完成呼叫控制功能，包括电路交换呼叫和分组交换的控制。
ISDN的同步网功能在于可使网内全部数字交换设备的时钟频率工作在共同的频率上，同步数字网是实现ISDN的必要条件。事实上,ISDN的优点在于综合业务和数字交换技术,而同步网则是底层网络的传输体制，它如同现在的同步数字序列(SDH)传输体制。只有两者的结合才能有效实现数字宽带系统。
2 ISDN在舰船通信系统中的应用
目前，国内外舰船通信系统正朝着具有接入、控制、交换、传输和管理等多项功能的综合业务平台发展。这一平台普遍利用光纤作为传输介质，具有宽带化、分布化、数字化、模块化、综合化等特点，可用于实现各种用户设备的接入、控制、交换、传输和监控管理，其系统框图如图1所示。
图1中，UU为数字用户终端，TEL为普通电话，其他如广播系统、视频监控系统、指控系统等都可就近接入工作站,各工作站的配置数量可根据工作站容量确定。
系统各工作站之间可通过光缆互连，拓扑结构采用具有较高抗损毁性和自愈性的环网结构。工作站与外部设备互连都是通过ISDN用户接口。由于外部设备种类繁多,接口形式也各有不同，本系统存在两种接入方式，一种是外部设备直接接入工作站，在工作站内通过转换接口板卡实现外设与系统的数据交换;另一种方式是外部设备本身集成有接口转换功能,然后直接通过ISDN双线与工作站相连以实现信息交互。工作站的容量根据接口板的数量而定，其配置示意图如图2所示。
数字用户板是ISDN交换机的一类重要外围接口电路，其地位相当于电话交换机中的模拟用户电路，它一般包括LT和ET两大部分功能，其中LT完成U接口的功能,ET完成B、D信道的分离和复合,其中包括B信道至交换机内部的时隙交换、D信道信令数据和分组数据的分离、D信道信令协议处理等功能。数字用户板的原理框图如图3所示。
数字用户板与数字终端通过U接口相连，图4所示为其数字终端的原理框图。图4中的FLASH存储器主要用于存储终端运行时的程序和数据;CPU处理器负责终端运行时的各项功能模块的协调与控制；复位电路用来在系统上电或断电时复位;PCM编解码滤波器负责对2B+D信道信号的解码；U接口芯片主要实现U接口数据到并行总线数据的转换,U接口数据最后通过接口变压器输出至总线。同样，工作站一端通过接口变压器由U接口芯片接收后,再交于CPLD和微处理器进行解码处理。图5为U接口电路的设计原理图。
3 结语
利用综合业务数字网可以有效地解决舰艇内部通信的多样化、数字化、小型化等问题,且工作稳定可靠，适合在同类环境中做进一步的推广和应用。
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