现代通信网概论(1_8)完整5

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1、第五章宽带综合业务数字网 5 1综合业务数字网5 2ISDN的用户 网络接口与ISDN交换机5 3ISDN与其他通信网的互通5 4宽带综合业务数字网 5 1综合业务数字网 5 1 1综合业务数字网 ISDN 及其演化早期使用的通信系统大多是模拟通信系统 系统中都是通过模拟信号表示声音和数据 后来在传输线路上出现数字传输系统并逐步取代模拟传输系统 把数字传输和模拟传输系统结合起来并集成相关的要素就形成了模 数混合通信网 5 1 2ISDN的特点ISDN在一定的时期内 成为通信网发展的热点 是因为ISDN在通信业务 通信质量 通信功能及使用等各方面有独到的优势 主要体现在 1 通信业务的综合化通过

2、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 是ISDN的特性 2 通信质量和可靠性高在ISDN中 由于终端到终端已完全数字化 噪声 串音 信号衰落等受距离和链路数增加的影响非常小 信道容量大 误码率极低 使通信质量大为提高 3 用户使用方便在ISDN中 信息信道和控制信道分离 信号能在终端与网或终端与终端间自由传输 为提供各种新的业务创造了条件 4 通信网中的功能分散在ISDN中 为了确保网的运行可靠及未来扩充方便 将整个通信网划分为数字信息传输网 通信处理中心和信息处理中心几个部分 使网络功能分散 5 费用低廉ISDN从总体上入手 使通信网数字化 把各种不同的通信业务纳入到

3、一个统一的数字网中 从而达到网络的最优化 提高了网上设备的利用率 发挥了网络的最大效益 5 1 3ISDN的目标1 标准化统一的ISDN标准可以使全世界范围内的用户采用一种接入方式进入ISDN 获得ISDN综合业务服务 2 透明性传输透明性可使用户在不受ISDN限制的情况下扩展自己的通信业务 3 租用与交换业务ISDN既可以为用户提供信息交换业务服务 也可以提供点对点的专用业务服务 以提高用户选择的灵活性 4 逐步向ISDN过渡过渡阶段允许原有通信网及服务业务存在以及从现有接口向ISDN接口转换 5 复用支持ISDN应能提供多种复用技术支持 以便容纳用户交换机和局域网设备 5 1 4建立ISD

4、N的原则建立一个真正的ISDN 并完成人们赋予它的任务 必须要统筹规划 严格遵循下列原则 1 合理利用接口2 正确提供综合业务和传输媒介3 满足数字交换连接4 智能处理与管理5 通用的协议标准6 具有可发展性 5 1 5ISDN可实现的主要传输功能ISDN是科技发展的产物 其先进性不言而喻 为体现其先进性 规定ISDN应实现如下的主要传输功能 1 中高速专用线功能 2 中 高速电路交换功能 3 64kbit s的专线功能 4 64kbit s的电路交换功能 5 分组交换功能 6 实现传送用户到用户的公共信道信令功能 一般是采用7号信令 7 用户线交换功能 5 1 6ISDN的基本结构5 1 7

5、ISDN的发展趋势1 ISDN的现状目前 ISDN技术已基本成熟 自1988年各国ISDN相继投入商用以来 在ISDN的发展过程中由于出现过诸如ISDN的覆盖范围 互通能力 设备价格以及用户对ISDN特性不够了解等问题 一度使ISDN在某些国家的发展没有顺利进行 2 从窄带ISDN N ISDN 向B ISDN发展已成为必然趋势在我国的ISDN技术的发展过程中 及时地汲取了国外先进的技术和经验 引进了部分技术先进的设备 在消化和吸收的同时 结合我国的人文和地理环境特点 自主研制和开发了具有自己特色的宽带ISDN网络设备 接口及附属设施 为我国宽带传输和处理信息奠定了可靠的基础 5 2ISDN的

6、用户 网络接口与ISDN交换机 5 2 1对ISDN用户 网络接口的要求1 通用性ISDN用户 网络接口应能综合语音 文字 传真 数据 可视电话 可视图文等各种用户终端提供的业务 能够在接口传输容量范围内提供电路交换与分组交换业务 以便使不同类型的终端使用同一接口 2 并行性在ISDN中 为了有效地利用因数字化而扩大了传输容量的用户线 多个终端可接在同一用户 网络接口上 3 可移动性为了使用户方便机动灵活地利用ISDN通信 要求ISDN用户 网络接口具有可移动性 即终端可以从一个场所搬到另一个场所 包括国内或海外 只要将终端插到ISDN用户 网络接口的插座上 便可立即进行通信 4 隔离性隔离性

7、是指终端和网可以独立地进行开发 而不互相限制 不管任何一方的内部结构如何发生变化 都不会影响另一方 这样有利于由电话IDN逐步向ISDN过渡 有利于ISDN的发展完善 5 2 2ISDN用户 网络接口的参考配置1 类终端设备TE1TE1 TerminalEquipmentType1 用于ISDN中的声音 数据或其他业务的输入或输出 2 类终端设备TE2TE2 TerminalEquipmentType2 是不符合ISDN接口标准的终端设备 也叫非ISDN终端 如X 21或X 25数据终端 模拟话机等 3 终端适配器TATA TerminalAdaptor 完成适配功能 包括速率适配及协议转换

8、使TE2能接入ISDN的标准接口 TA具有用户 网络接口处第1层的功能以及高层功能 4 网络终端NT1完成用户 网络接口功能的主要部件是网络终端NT1 NetworkTermination1 它的功能是把用户终端设备连接到用户线 为用户信息和信令信息提供透明的传输信道 5 网络终端NT2NT2 NetworkTermination2 完成用户 网络接口处的1 3层全部功能 6 线路终端LTLT LineTerminal 是用户环路和交换局的端接接口设备 实现交换设备和线路传输端连接的接口功能 有关ISDN的用户 网络接口参考配置还有两个问题需要说明 1 功能群和参考点都是抽象的概念 它们可能映

9、射实际的物理结构 但又不同于物理设备和接口 2 图5 2中R S T U V均为参考点 原CCITT规定T为用户与网络的分界点 某些情况 比如用户比较分散时 可以不用PBX等装置 也就是说没有NT2 此时S和T参考点合并成一个点 称之为S T点 图5 2ISDN用户网络接口参考配置 5 2 3信道类型与接口速率5 2 4用户接口协议由于通过ISDN的用户接口进入ISDN的业务种类繁多 所以 必须有一系列协议用于支持各种业务 5 2 5ISDN交换机ISDN的目的是把多种业务综合在一个网中 ISDN交换机是能满足多种业务综合需求的交换机 一 ISDN交换机的功能图5 4是ISDN交换机的功能结构

10、图 ISDN交换机一般包括以下功能 图5 4ISDN交换机功能结构示意图 1 一层功能 能对数字用户进行连接 2 二层功能 能进行D信道二层协议处理 3 64kbit s电路交换功能 能进行64kbit s电路交换 4 D信道信令 Signaling 信息处理与交换控制功能 能以D信道协议为基础进行交换 5 分组交换互通时 能进行互通信令处理 能进行呼叫的路由选择 兼容性检查和内部分组呼叫的连接 6 D信道上分组信息处理功能 对D信道中的分组信息 三层上 进行处理 进行分组信息的多路复用及分路 二 ISDN交换机的结构为了完成以上功能 一个实用的ISDN交换机应包括 1 基本接入 2B D 基

11、群接入 23B D 30B D 和高速接入 H0 H1 的用户 网络接口电路 2 D信道处理器 ISDN的用户 网络信令采用D信道信令 3 时分交换网 4 数字中继线 5 分组处理器 6 与其它专用网互通的接口 7 运行 管理和维护设备 8 七号共路信令处理设备 三 综合交换语音通信是一种实时 非突发 低速率 高容错通信 传统上采用电路交换实现 其信道速率固定 按信源峰值比特率来设计实现 1 快速分组交换 FastPacketedSwitching FPS 2 伺机通过交换 CutThroughSwitching CTS 5 3ISDN与其他通信网的互通 当ISDN和其他通信网互通时 要求在I

12、SDN一侧或其他网络一侧 或在两侧都装置具有互通功能IWF InterWorkingFunction 的互通单元IWU InterWorkingUnit 确保不同协议及不同用户规程的转换互通 5 3 1ISDN与电话通信网的互通前已指出 ISDN是以电话通信IDN为基础发展而形成的 所以ISDN和电话通信网的互通 与其看作不同通信网间的互通 不如按同一通信网中具有不同功能的两个部分对待 5 3 2ISDN与分组交换公众数据网的互通ISDN的宗旨是通过一个网络可向用户提供包括语音和非语音业务在内的多种业务 其分组数据业务是非话业务中的主要一项 1 ISDN具有分组处理功能的情况2 ISDN用于电

13、路交换的情况 1 呼叫控制转换方式 2 端口接入方式 5 3 3ISDN的应用1 构成多媒体信息网利用ISDN可构成多媒体信息网 ISDN的应用为用户提供了一种接入Internet和多媒体信息网的全新方式 2 局域网互连利用ISDN可进行局域网的互连 图5 8所示的是两个公司的局域网各通过一台路由器接入ISDN 图5 8 8局域网互连示意图 5 4宽带综合业务数字网 宽带 一词已经沿用多年 且有好几个定义 宽带综合业务数字网是在综合业务数字网 ISDN 基础上发展起来 可支持任意速率的 从语音 数据到视频业务的ISDN 简称B ISDN 5 4 1宽带综合业务数字网发展动因宽带综合业务数字网

14、B ISDN 是在一定的业务需求和技术进步的驱动下发展起来的 包括以下几个因素 1 对宽带业务的需求 2 将电路和分组两种交换方式综合成一个相通的宽带网这样的需求 3 将交互型业务和分配型业务分配到一起的需求 4 要求对用户和网络经营者同时提供灵活性的需求 5 高速传输 交换和信号处理可用性发展的需求 6 数据处理和图像处理 多媒体终端技术的发展的需求 5 4 2B ISDN与ISDN的差别B ISDN与ISDN相比有一定的差别 主要有 1 传输带宽ISDN仅能向用户提供2Mbit s以下的业务 因此ISDN又称窄带综合业务数字网 简称N ISDN 2 信道应用N ISDN以目前使用电话通信网

15、为基础 其用户线采用双绞线 而B ISDN中 用户线和干线均采用光缆 3 速率配置N ISDN各种通路的比特率需预先确定好 而B ISDN使用虚通路 其比特率不必预先确定 4 业务处理ISDN传送语音为主 B ISDN可传送各种数字服务数据 包括数据 语音 图像等 5 交换模式ISDN使用电路交换 而B ISDN则使用建立在电路交换和分组交换基础上的一种新的交换技术 异步转移模式 ATM 5 4 3B ISDN结构初期的B ISDN是由三个网结合而成 第一个网是以电话交换与接续为主体 并把静止图像和低速数据综合一体的电路交换网 当前以电话通信业务为主 即是以传输速率64kbit s作为此网的基

16、础 称为64kbit s网 第二个网是以存储交换型的数据通信为主体的分组交换网 第三个网是以异步转移方式 ATM 构成的宽带交换网 它是电路交换与分组交换的组合 它能实现语音 高速数据和活动图像的综合传输 从B ISDN的发展及B ISDN的网络结构可以看出 实现B ISDN的关键在于宽带交换技术 从目前的研究成果和研究方向来看 光交换技术和ATM技术是实现B ISDN的关键 5 4 4B ISDN的规程参考模型异步转移模式 ATM 是特殊的面向分组交换的转移模式 它使用异步时分复用技术 复用后的信息流被称为信元固定长度的分组 块 业务信息流变为信元再形成比特流的过程 主要是在B ISDN协议参考模型中 三层 实现的 这三层从高到低依次为ATM自适应层 AAL ATM层和物理层 5 4 5B ISDN的应用一 基于PSTN的可视电话系统公共电话通信网是多媒体通信的 个重要应用领域 除了传真图像以外 可视电话是电话通信网上开展非话业务历史最长的一种应用 可视电话是计算机技术 数字压缩 解压缩技术以及通信技术结合的高科技产品 它符合国际电信联盟ITU TH 324标准 适用于普通电话通信网