数据通信原理及应用教程与实训军第12章通信网与信息高速公路

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1、第12章通信网与信息高速公路教学提示： 在前面学习的基础上，大家已经掌握了许多通信 方面的知识，在本书的最后，我们结合以前所学的内容，再来学习几种常见的通信网， 并了解一下有关信息高速公路的相关知识。教学要求： 在本章中，主要介绍电路交换和分组交换通信网，综合业务数字网（ISDN）的基本知识，以及相关的技术。另外还将介绍信息高速公路的相关知识。本章目录本章目录12.1通信网12.2 综合业务数字网（ISDN）12.3 信息高速公路12.1通信网 无论是传统的电话通信网，还是现代的多媒体宽带通信网，都离不开交换功能。在最初的数据通信形式中，为保证任意两个用户间能够建立通信，只要将网中的所有终端通

2、过传输媒质两两相连，通信便在以点对点直接相连的两站之间进行。如图12-1所示。 图图12.1全连接方式全连接方式 图图12.2星形交换方式星形交换方式 如图12-1所示。这是一种点对点的全连接方式。图12.1中5个终端就要求有10条链路。然而，在现实中随着通信用户的日益增多，采用全连接方式时，所需的链路数将迅速增加。因为，如果有N个通信装置，则需要N(N-1)/2条全双工链路，而且每个通信装置需要N-1个I/O端口。例如，有30个通信用户，就需要435条链路，每个通信装置需要29个I/O端口。由于线路和I/O硬件设备的大量增加，系统成本也大幅提高。并且在数据量不大的情况下，线路的利用率很低。对

3、于用户而言，家中需接入N-1对线，操作也很不方便。显然，在有大量通信用户的情况下，全连通的连接方式是极不经济的，它只适用于通信装置不多的情况，或在大型网络中某一小部分要求高度可靠的通信用户之间，采用这种连接方式。 解决这个问题的办法是，在用户分布密集的中心安装一个交换设备，它相当于一个开关接点，平时打开，当任意两个用户需要通信时，它就把代表这两个用户的结点接通。这个设备就称为交换中心，由它组成的网络如图12.2所示。由图中可见N个用户终端只需N对线路与交换中心连接，实现比较简单。这种通过交换中心完成用户终端信息的传输就是通常所指的交换方式。 交换方式有很多种，各种交换方式如图12.3所示，它们

4、分布在一条连续线上。连续线的最左端为电路交换，属于同步传送模式(Synchronous Transfer Mode，STM)；最右端为分组交换，属于分组传送模式(Packet Transfer Mode，PTM)。电路交换与分组交换是两种截然不同的交换方式，代表了两大范畴的传送模式。高级电路交换是电路交换的改进方式，它包括多速率电路交换、快速电路交换。快速分组交换属于分组交换的范畴，快速分组交换分为帧中继和信元中继。异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode ，ATM)位于连续线的中央，它可以看成是分组交换与电路交换的结合，兼具两者的特点。 图12.3 各种交换方式 在

5、在广广域域交交换换网网络络中中主主要要使使用用电电路路交交换换和和分分 组组交交换换。这这两两种种技技术术在在沿沿着着从从源源点点到到目目的的地地的的通通路路上上把把信信息息从从一一条条链链路路交交换换到到另另一一条条链链路路的的方方式式有有明明显显的的差差异异。下下面面主主要要介介绍绍电电路路交交换换、报报文交换与分组交换。文交换与分组交换。 1、电路交换 所所所所谓谓谓谓电电电电路路路路交交交交换换换换(Circuit (Circuit SwitchingSwitching，CS)CS)是是是是指指指指根根根根据据据据请请请请求求求求在在在在一一一一对对对对站站站站之之之之间间间间建建建建

6、立立立立电电电电气气气气连连连连接接接接的的的的过过过过程程程程。它它它它是是是是最最最最早早早早出出出出现现现现的的的的一一一一种种种种交交交交换换换换方方方方式式式式。使使使使用用用用电电电电路路路路交交交交换换换换的的的的通通通通信信信信意意意意味味味味着着着着在在在在通通通通信信信信的的的的两两两两个个个个站站站站点点点点之之之之间间间间有有有有一一一一条条条条专专专专用用用用的的的的通通通通信信信信通通通通路路路路。该该该该通通通通路路路路是是是是连连连连接接接接在在在在一一一一起起起起的的的的网网网网络络络络节节节节点点点点间间间间的的的的链链链链路路路路序序序序列列列列。在在在在

7、能能能能够够够够进进进进行行行行通通通通信信信信以以以以前前前前先先先先要要要要建建建建立立立立一一一一条条条条通通通通路路路路。在在在在可可可可以以以以发发发发送送送送任任任任何何何何信信信信号号号号之之之之前前前前，必必必必须须须须建建建建立立立立端端端端对对对对端端端端( (站站站站点点点点到到到到站站站站点点点点) )的的的的电电电电路路路路。在在在在电电电电路路路路的的的的每每每每条条条条物物物物理理理理链链链链路路路路上上上上都都都都有有有有一一一一个个个个逻逻逻逻辑辑辑辑通通通通道道道道专专专专用用用用于于于于该该该该电电电电路路路路。通通通通常常常常，电电电电路路路路交交交交换

8、换换换要要要要经经经经历历历历3 3个个个个阶阶阶阶段段段段，它它它它们们们们是是是是电电电电路路路路建建建建立立立立阶阶阶阶段段段段，数数数数据据据据传传传传输和电路释放阶段。对它们的解释请参考图输和电路释放阶段。对它们的解释请参考图输和电路释放阶段。对它们的解释请参考图输和电路释放阶段。对它们的解释请参考图12.412.4。 图12.4 简单的交换网络 （1 1）电路建立阶段）电路建立阶段）电路建立阶段）电路建立阶段 在传送任何数据以前，必须先建立一条端对端在传送任何数据以前，必须先建立一条端对端在传送任何数据以前，必须先建立一条端对端在传送任何数据以前，必须先建立一条端对端( (站点到站

9、点站点到站点站点到站点站点到站点) )的电的电的电的电路。例如，路。例如，路。例如，路。例如，A A站点向节点站点向节点站点向节点站点向节点4 4发送一个请求，请求连接到发送一个请求，请求连接到发送一个请求，请求连接到发送一个请求，请求连接到E E站点。通常站点。通常站点。通常站点。通常从从从从A A到节点到节点到节点到节点4 4的链路是一条专用线路。因此，这一部分连接已经存在。的链路是一条专用线路。因此，这一部分连接已经存在。的链路是一条专用线路。因此，这一部分连接已经存在。的链路是一条专用线路。因此，这一部分连接已经存在。节点节点节点节点4 4必须找到通向节点必须找到通向节点必须找到通向节

10、点必须找到通向节点6 6的下一条路由。根据路由选择算法以及对的下一条路由。根据路由选择算法以及对的下一条路由。根据路由选择算法以及对的下一条路由。根据路由选择算法以及对可用性和费用等方面的测定，假设节点可用性和费用等方面的测定，假设节点可用性和费用等方面的测定，假设节点可用性和费用等方面的测定，假设节点4 4选择了与节点选择了与节点选择了与节点选择了与节点5 5之间的链路，之间的链路，之间的链路，之间的链路，它在这条链路上分配一个空闲信道它在这条链路上分配一个空闲信道它在这条链路上分配一个空闲信道它在这条链路上分配一个空闲信道( (利用利用利用利用FDMFDM或或或或TDM)TDM)，并发送一

11、并发送一并发送一并发送一个请求连接到个请求连接到个请求连接到个请求连接到E E站点的报文。至此，从站点站点的报文。至此，从站点站点的报文。至此，从站点站点的报文。至此，从站点A A通过节点通过节点通过节点通过节点4 4到节点到节点到节点到节点5 5的专的专的专的专用通路已经建立。由于节点用通路已经建立。由于节点用通路已经建立。由于节点用通路已经建立。由于节点4 4可能连接多个站点，因此节点可能连接多个站点，因此节点可能连接多个站点，因此节点可能连接多个站点，因此节点4 4必须能必须能必须能必须能够建立从多个站点到多个节点的内部通路。余下的处理过程与此类够建立从多个站点到多个节点的内部通路。余下

12、的处理过程与此类够建立从多个站点到多个节点的内部通路。余下的处理过程与此类够建立从多个站点到多个节点的内部通路。余下的处理过程与此类似继续进行，即节点似继续进行，即节点似继续进行，即节点似继续进行，即节点5 5提供一条到达节点提供一条到达节点提供一条到达节点提供一条到达节点6 6的专用信道，并把它与来的专用信道，并把它与来的专用信道，并把它与来的专用信道，并把它与来自节点自节点自节点自节点4 4的信道连通。再由节点的信道连通。再由节点的信道连通。再由节点的信道连通。再由节点6 6完成到完成到完成到完成到E E站点的连接。在完成该连站点的连接。在完成该连站点的连接。在完成该连站点的连接。在完成该

13、连接前，要测试一下接前，要测试一下接前，要测试一下接前，要测试一下E E站点是否处于忙状态，或是准备接受这一连接。站点是否处于忙状态，或是准备接受这一连接。站点是否处于忙状态，或是准备接受这一连接。站点是否处于忙状态，或是准备接受这一连接。如果如果如果如果E E站点确认此连接并返回应答信号，则这一连接成功。否则不站点确认此连接并返回应答信号，则这一连接成功。否则不站点确认此连接并返回应答信号，则这一连接成功。否则不站点确认此连接并返回应答信号，则这一连接成功。否则不成功，需要再次建立连接。成功，需要再次建立连接。成功，需要再次建立连接。成功，需要再次建立连接。(2) (2) 数据传输阶段数据传

14、输阶段数据传输阶段数据传输阶段 建立电路之后就可以把数据从建立电路之后就可以把数据从建立电路之后就可以把数据从建立电路之后就可以把数据从A A站点通过网络站点通过网络站点通过网络站点通过网络传送到传送到传送到传送到E E站点。这些数据可以模拟数据，也可站点。这些数据可以模拟数据，也可站点。这些数据可以模拟数据，也可站点。这些数据可以模拟数据，也可以是数字数据，这要根据网络的性质来定。在以是数字数据，这要根据网络的性质来定。在以是数字数据，这要根据网络的性质来定。在以是数字数据，这要根据网络的性质来定。在未释放电路以前这条完整的通路都是：从站点未释放电路以前这条完整的通路都是：从站点未释放电路以

15、前这条完整的通路都是：从站点未释放电路以前这条完整的通路都是：从站点A A到达节点到达节点到达节点到达节点4 4的链路；通过节点的链路；通过节点的链路；通过节点的链路；通过节点4 4的内部交换；的内部交换；的内部交换；的内部交换；从节点从节点从节点从节点4 4到节点到节点到节点到节点5 5的信道；通过节点的信道；通过节点的信道；通过节点的信道；通过节点5 5的内部交换；的内部交换；的内部交换；的内部交换；从节点从节点从节点从节点5 5到节点到节点到节点到节点6 6的信道；通过节点的信道；通过节点的信道；通过节点的信道；通过节点6 6的内部交换；的内部交换；的内部交换；的内部交换；从节点从节点从

16、节点从节点6 6到站点到站点到站点到站点E E的链路。一般来说，这些连接的链路。一般来说，这些连接的链路。一般来说，这些连接的链路。一般来说，这些连接都是全双工的，因此可以在两个方向上同时传都是全双工的，因此可以在两个方向上同时传都是全双工的，因此可以在两个方向上同时传都是全双工的，因此可以在两个方向上同时传送数据。送数据。送数据。送数据。(3) (3) 电路释放阶段电路释放阶段 经一段时间，数据传送完以后，或者出现了异经一段时间，数据传送完以后，或者出现了异常情况，就要终止连接。通常是由这两个站点中常情况，就要终止连接。通常是由这两个站点中的某一个站点来完成。释放电路的信号必须传送的某一个站

17、点来完成。释放电路的信号必须传送到节点到节点4 4、节点、节点5 5和节点和节点6 6，以便释放被占用的资源。，以便释放被占用的资源。 需需需需要要要要注注注注意意意意的的的的是是是是，连连连连接接接接通通通通路路路路是是是是在在在在数数数数据据据据传传传传输输输输开开开开始始始始之之之之前前前前建建建建立立立立的的的的，因因因因此此此此必必必必须须须须在在在在通通通通路路路路的的的的每每每每对对对对结结结结点点点点之之之之间间间间保保保保留留留留通通通通道道道道容容容容量量量量。每每每每个个个个结结结结点点点点必必必必须须须须有有有有足足足足够够够够的的的的内内内内部部部部交交交交换换换换能

18、能能能力力力力来来来来处处处处理理理理连连连连接接接接请请请请求求求求，并并并并进进进进行行行行网网网网络络络络路路路路径径径径的的的的选选选选择择择择和和和和分分分分配配配配。通通通通道道道道容容容容量量量量在在在在连连连连接接接接期期期期间间间间是是是是专专专专用用用用的的的的，即即即即使使使使没没没没有有有有数数数数据据据据传传传传输输输输也也也也不不不不能能能能被被被被其其其其他他他他站站站站点点点点的的的的数数数数据据据据传传传传输输输输使使使使用用用用，从从从从这这这这一一一一点点点点来来来来说说说说，电电电电路路路路交交交交换换换换可可可可能能能能是是是是相相相相当当当当低低低低

19、效效效效的的的的。对对对对于于于于话话话话音音音音连连连连接接接接来来来来说说说说，利利利利用用用用率率率率会会会会高高高高一一一一些些些些，但但但但也也也也不不不不会会会会接接接接近近近近100%100%100%100%。对对对对于于于于终终终终端端端端到到到到计计计计算算算算机机机机的的的的连连连连接接接接来来来来说说说说，可可可可能能能能在在在在大大大大多多多多数数数数的的的的连连连连接接接接时时时时间间间间里里里里该该该该容容容容量量量量都都都都处处处处于于于于空空空空闲闲闲闲状状状状态态态态。在在在在性性性性能能能能方方方方面面面面，为为为为了了了了呼呼呼呼叫叫叫叫建建建建立立立立，

20、信信信信号号号号在在在在传传传传送送送送以以以以前前前前总总总总会会会会存存存存在在在在一一一一段段段段时时时时延延延延。但但但但是是是是，一一一一旦旦旦旦建建建建立立立立起起起起电电电电路路路路，网网网网络络络络对对对对用用用用户户户户实实实实际际际际上上上上是是是是透透透透明明明明的的的的。数数数数据据据据以以以以固固固固定定定定的的的的速速速速率率率率传传传传输输输输，除除除除了了了了通通通通过过过过传传传传输输输输链链链链路路路路的的的的传传传传播播播播时时时时延延延延以以以以外外外外，再再再再没没没没有有有有其其其其他他他他时时时时延延延延。这这这这里里里里在在在在每每每每个个个个节

21、节节节点点点点上的时延可以忽略不计。上的时延可以忽略不计。上的时延可以忽略不计。上的时延可以忽略不计。 (1) 面向连接 电路交换过程中必须在通信双方之间建立起专用的物理连接通路，该通路可以是模拟通路，也可以是数字时分通路。该连接有以下的特点：电路交换具有以下几个技术特征： 在通信前先有建立连接的过程，因此有一定的建立在通信前先有建立连接的过程，因此有一定的建立在通信前先有建立连接的过程，因此有一定的建立在通信前先有建立连接的过程，因此有一定的建立连接的时延存在。连接的时延存在。连接的时延存在。连接的时延存在。 物理通路建立好后，可实现实时数据传送，因此，物理通路建立好后，可实现实时数据传送，

22、因此，物理通路建立好后，可实现实时数据传送，因此，物理通路建立好后，可实现实时数据传送，因此，物理连接可以保证时延等通信质量的要求。物理连接可以保证时延等通信质量的要求。物理连接可以保证时延等通信质量的要求。物理连接可以保证时延等通信质量的要求。 只要用户不发送电路释放信号，即使通信暂停，物只要用户不发送电路释放信号，即使通信暂停，物只要用户不发送电路释放信号，即使通信暂停，物只要用户不发送电路释放信号，即使通信暂停，物理连接仍然会被保持，这使线路的利用率较低。理连接仍然会被保持，这使线路的利用率较低。理连接仍然会被保持，这使线路的利用率较低。理连接仍然会被保持，这使线路的利用率较低。 物理连

23、接采用串行传输方式，因此，任何部分发生物理连接采用串行传输方式，因此，任何部分发生物理连接采用串行传输方式，因此，任何部分发生物理连接采用串行传输方式，因此，任何部分发生故障都会中断通信。故障都会中断通信。故障都会中断通信。故障都会中断通信。 仅当电路的呼叫建立时间和释放时间，相对于数据仅当电路的呼叫建立时间和释放时间，相对于数据仅当电路的呼叫建立时间和释放时间，相对于数据仅当电路的呼叫建立时间和释放时间，相对于数据的传输的传输的传输的传输时间很小时，电路交换才呈现出高效率。时间很小时，电路交换才呈现出高效率。 (2) (2) (2) (2) 物理层交换物理层交换物理层交换物理层交换 电路交换

24、方式属于物理层的交换，通信数据在电路交换方式属于物理层的交换，通信数据在电路交换方式属于物理层的交换，通信数据在电路交换方式属于物理层的交换，通信数据在通路上通路上通路上通路上“透明透明透明透明”传输。交换机对除信令以外的用传输。交换机对除信令以外的用传输。交换机对除信令以外的用传输。交换机对除信令以外的用户信息不作处理。由于是户信息不作处理。由于是户信息不作处理。由于是户信息不作处理。由于是“透明透明透明透明”传输，要求通传输，要求通传输，要求通传输，要求通信双方在传输速率、编码格式、通信规程等方面信双方在传输速率、编码格式、通信规程等方面信双方在传输速率、编码格式、通信规程等方面信双方在传

25、输速率、编码格式、通信规程等方面必须完全兼容，而那些在这几方面不同的通信就必须完全兼容，而那些在这几方面不同的通信就必须完全兼容，而那些在这几方面不同的通信就必须完全兼容，而那些在这几方面不同的通信就会受到限制。电路交换没有提供对所传送数据的会受到限制。电路交换没有提供对所传送数据的会受到限制。电路交换没有提供对所传送数据的会受到限制。电路交换没有提供对所传送数据的无差错控制措施，因此可靠性不高。无差错控制措施，因此可靠性不高。无差错控制措施，因此可靠性不高。无差错控制措施，因此可靠性不高。 (3) (3) 同步时分复用同步时分复用同步时分复用同步时分复用 同步时分复用技术通过多路信号占用固定

26、时隙来完成同步时分复用技术通过多路信号占用固定时隙来完成同步时分复用技术通过多路信号占用固定时隙来完成同步时分复用技术通过多路信号占用固定时隙来完成信号传输，它虽然在一定程度上实现了多个用户共享一信号传输，它虽然在一定程度上实现了多个用户共享一信号传输，它虽然在一定程度上实现了多个用户共享一信号传输，它虽然在一定程度上实现了多个用户共享一条传输线路资源，但没有完全地实现传输线路的资源共条传输线路资源，但没有完全地实现传输线路的资源共条传输线路资源，但没有完全地实现传输线路的资源共条传输线路资源，但没有完全地实现传输线路的资源共享。享。享。享。 2 2、分组交换、分组交换 在计算机通信中，由于人

27、机交互在计算机通信中，由于人机交互( (键盘输入，阅键盘输入，阅读屏幕输出读屏幕输出) )的时间长，空闲时间可高达的时间长，空闲时间可高达90%90%以上，以上，于是在于是在2020世纪世纪7070年代产生了另一种交换方式，即年代产生了另一种交换方式，即分组交换分组交换(Packet Switching(Packet Switching，PS)PS)方式，又称报方式，又称报文分组交换或包交换。分组交换方式采用存储转文分组交换或包交换。分组交换方式采用存储转发传输用户信息，可以大大降低信息传输时延，发传输用户信息，可以大大降低信息传输时延，从而有可能实现快速响应。在数据交换领域中，从而有可能实现

28、快速响应。在数据交换领域中，分组交换比电路交换更适应人们的需要。尤其是分组交换比电路交换更适应人们的需要。尤其是当许多站中有大量业务产生时，分组交换可以充当许多站中有大量业务产生时，分组交换可以充分发挥其优越性。分发挥其优越性。 (1) (1) 分组交换的基本过程分组交换的基本过程 分组交换将用户传送的信息分割为若干个分组分组交换将用户传送的信息分割为若干个分组(Packet)(Packet)，每个分组中有一个分组头，含有可供选择每个分组中有一个分组头，含有可供选择路径的信息和其他控制信息，因此，分组在网内可独路径的信息和其他控制信息，因此，分组在网内可独立地传输。立地传输。 分组交换的基本过

29、程如图12.5所示。图中，终端发送的信息，经分组装拆设备（PAD），被分成分组1和2，存储到分组交换机的存储器内。分组交换机的存储器还可以同时存储来自其他终端的分组。如果信息由一个分组型终端发送，它们无需经过分组装拆设备就可以直接进入交换机。各分组按自己分组头中的选路信息以动态复用的方式，通过一条高速传输线路，到达通往目的地的下一个交换节点。当到达接收端时，接收端会把所收到的分组按照分组信息重新排列，恢复成发送端所发送的信息。每个终端的分组可能经过不同的路径到接收终端。如果接收终端是一般终端则需交换机内的PAD设备把分组恢复成原始电文。如果接收终端是分组式终端或计算机，则可按其原样传送到接收终

30、端，由该终端或计算机直接处理。交换机的PAD也完成呼叫建立、协议转换以及速率适配等。图12.5分组交换的基本过程 分组交换根据其通信子网向端点系统提供的服务分组交换根据其通信子网向端点系统提供的服务分组交换根据其通信子网向端点系统提供的服务分组交换根据其通信子网向端点系统提供的服务可进一步分为虚电路可进一步分为虚电路可进一步分为虚电路可进一步分为虚电路(Virtual Circuit(Virtual Circuit(Virtual Circuit(Virtual Circuit，VC)VC)VC)VC)和数和数和数和数据报据报据报据报(Datagram(Datagram(Datagram(Da

31、tagram，DG)DG)DG)DG)两种交换类型。它们各有其特两种交换类型。它们各有其特两种交换类型。它们各有其特两种交换类型。它们各有其特点，可适应不同业务的要求。点，可适应不同业务的要求。点，可适应不同业务的要求。点，可适应不同业务的要求。 虚虚电电路路 虚虚电电路路方方式式类类似似于于电电话话网网中中的的话话音音通通信信。就就是是在在用用户户数数据据传传送送前前，先先要要通通过过发发送送呼呼叫叫请请求求分分组组建建立立端端对对端端的的虚虚电电路路；一一旦旦虚虚电电路路建建立立后后，属属于于同同一一呼呼叫叫的的数数据据分分组组均均沿沿着着这这一一虚虚电电路路传传送送；最最后后通通过过呼呼

32、叫叫清清除除分分组组来来拆拆除除虚虚电电路路。我我们们仍仍然然以以图图12-4为为例例讲讲解解。例例如如，假假定定A站站点点有有一一个个或或多多个个报报文文要要发发送送到到E站站点点。它它首首先先要要向向节节点点4发发送送一一个个特特殊殊的的控控制制分分组组呼呼叫叫请请求求分分组组(call Request Packet)，请请求求与与E站站点点建建立立一一条条逻逻辑辑连连接接。节节点点4经经选选路路后后将将该该请请求求和和所所有有后后续续分分组组传传送送到到节节点点5，而而节节点点5又又经经选选路路后后将将该该请请求求和和所所有有后后续续分分组组传传送送到到节节点点6，最最后后由由节节点点6

33、把把该该呼呼叫叫请请求求分分组组交交给给E站站点点。如如果果E准准备备接接受受这这条条连连接接，就就向向节节点点6回回送送一一个个呼呼叫叫接接受受分分组组(Call Accept Packet)。这这个个分分组组通通过过节节点点5和和节节点点4，被被回回送送到到A站站点点。现现在在在在A站站和和E站站之之间间建建立立起起了了一条虚电路，它们就可以通过这条虚电路交换数据了。一条虚电路，它们就可以通过这条虚电路交换数据了。 (2) (2) 虚电路方式和数据报方式虚电路方式和数据报方式虚电路方式和数据报方式虚电路方式和数据报方式 ： 除除除除了了了了分分分分组组组组交交交交换换换换网网网网络络络络资

34、资资资源源源源不不不不是是是是永永永永久久久久地地地地分分分分配配配配给给给给特特特特定定定定的的的的虚虚虚虚电电电电路路路路外外外外，虚虚虚虚电电电电路路路路与与与与电电电电路路路路交交交交换换换换系系系系统统统统所所所所建建建建立立立立的的的的物物物物理理理理电电电电路路路路非非非非常常常常类类类类似似似似。在在在在虚虚虚虚电电电电路路路路上上上上传传传传送送送送的的的的分分分分组组组组除除除除了了了了数数数数据据据据之之之之外外外外，还还还还包包包包括括括括一一一一个个个个虚虚虚虚电电电电路路路路标标标标识识识识。在在在在预预预预先先先先建建建建立立立立的的的的路路路路由由由由上上上上的

35、的的的每每每每个个个个节节节节点点点点都都都都知知知知道道道道如如如如何何何何引引引引导导导导这这这这些些些些分分分分组组组组的的的的去去去去向向向向，因因因因此此此此不不不不再再再再需需需需要要要要路路路路由由由由选选选选择择择择。例例例例如如如如，从从从从A A A A站站站站点点点点发发发发送送送送到到到到E E E E站站站站点点点点的的的的每每每每个个个个分分分分组组组组都都都都通通通通过过过过节节节节点点点点4 4 4 4、节节节节点点点点5 5 5 5和和和和节节节节点点点点6 6 6 6流流流流动动动动，而而而而从从从从E E E E站站站站点点点点发发发发送送送送到到到到A

36、A A A站站站站点点点点的的的的每每每每个个个个分分分分组组组组要要要要通通通通过过过过节节节节点点点点6 6 6 6、节节节节点点点点5 5 5 5和和和和节节节节点点点点4 4 4 4流流流流动动动动。最最最最后后后后，其其其其中中中中一一一一个个个个站站站站点点点点发发发发送送送送清清清清除除除除请请请请求求求求分分分分组组组组(Clear (Clear (Clear (Clear Request Request Request Request Packet)Packet)Packet)Packet)来来来来结结结结束束束束连连连连接接接接。在在在在任任任任何何何何时时时时刻刻刻刻，任

37、任任任何何何何站站站站点点点点都都都都可可可可以以以以拥拥拥拥有有有有到到到到达达达达其其其其他他他他任任任任一一一一站站站站点点点点的的的的多多多多条条条条虚虚虚虚电电电电路路路路，也也也也以以以以拥拥拥拥有有有有到到到到达达达达多个站点的多条虚电路。多个站点的多条虚电路。多个站点的多条虚电路。多个站点的多条虚电路。 虚虚电电路路的的主主要要特特点点是是：在在数数据据传传送送之之前前必必须须在在发发送送站站和和接接收收站站之之间间建建立立一一条条路路由由。但但是是该该路路由由不不同同于于电电路路交交换换中中的的物物理理连连接接，而而是是逻逻辑辑连连接接。它它并并不不独独占占线线路路，在在一一

38、条条物物理理线线路路上上可可以以同同时时建建立立多多个个虚虚电电路路，以以达达到到资资源源共共享享。虚虚电电路路的的这这种种逻逻辑辑连连接接也也需需要要连连接接建建立立时时间间，因因此此，虚虚电电路路也也是是面面向向连连接接的的方方式式。分分组组在在每每个个节节点点上上仍仍需需要要缓缓冲冲，并并在在线线路路上上等等待待排排队队输输出出。它它与与数数据据报报方方法法的的区区别别在在于于，各各节节点点不不需需要要为为每每个个分分组组作作路路由由选选择择判判决决，只只需需在在数数据据传传送送前前为为每每次次连连接接作作一一次次路路由由选选择择即即可可。所所以以，对对于于两两个个站站点点希希望望进进行

39、行较较长长时时间间数数据据交交换换的的情情况况，虚虚电电路方式可能更适用一些。路方式可能更适用一些。 数数据据报报 在在数数据据报报分分组组交交换换中中，不不需需要要预预先先建建立立逻逻辑辑连连接接，而而是是按按照照每每个个分分组组头头中中的的目目的的地地址址对对各各个个分分组组独独立立进进行行选选路路。由由于于不不需需要要建建立立连连接接，称称为为无无连连接接方方式式。每每个个分分组组称称为为一一个个数数据据报报。每每个个分分组组都都有有一一个个分分组组头头，其其中中包包含含目目标标站站点点的的地地址址，还还包包括括分分组组顺顺序序号号（表表明明该该分分组组在在报报文文中中的的位位置置）。还

40、还是是以以图图12-412-4为为例例讲讲解解信信息息的的传传送送过过程程，假假设设A A站站点点有有一一个个报报文文由由三三个个分分组组组组成成，现现在在要要发发送送到到E E站站点点。它它将将这这3 3个个分分组组l-2-3l-2-3发发送送到到节节点点4 4。每每个个节节点点都都含含有有目目的的地地址址E E。节节点点4 4必必须须利利用用路路由由选选择择技技术术为为每每个个分分组组确确定定将将要要传传送送的的下下一一节节点。点。 例例如如，当当分分组组1到到来来时时，节节点点4经经判判断断后后得得出出，到到节节点点5去去的的分分组组队队列列要要比比到到节节点点7去去的的短短，于于是是它

41、它把把该该分分组组插插入入到到去去节节点点5的的队队列列中中。对对分分组组2也也进进行行同同样样处处理理。但但对对分分组组3，节节点点4又又发发现现去去节节点点7的的分分组组排排队队比比较较短短，于于是是把把分分组组3插插到到节节点点7的的队队列列上上。由由此此看看来来，各各个个具具有有相相同同目目的的地地址址的的分分组组，并并不不一一定定完完全全沿沿同同一一路路由由前前进进。这这样样可可能能会会使使分分组组3先先于于分分组组2，甚甚至至先先于于分分组组l到到达达节节点点6。由由于于，这这些些分分组组到到达达站站点点E的的顺顺序序可可能能与与它它们们发发送送的的顺顺序序不不同同。因因此此，E站

42、站点点必必须须要要把把它它所所收收到到的的分分组组重重新新排排序序。不不仅仅如如此此，E站站点点还还要要检检测测分分组组在在传传输输过过程程中有无丢失，如果有丢失现象，就要将它恢复。中有无丢失，如果有丢失现象，就要将它恢复。 数据报的一个优点是省掉了呼叫建立的过程。因此，如果一数据报的一个优点是省掉了呼叫建立的过程。因此，如果一个站点只希望发送一个或少数几个分组，则数据报方式更快一个站点只希望发送一个或少数几个分组，则数据报方式更快一些。数据报业务的另一个优点是灵活。如果通信网络中的一部些。数据报业务的另一个优点是灵活。如果通信网络中的一部分发生了拥塞，那么节点可以为收到的数据报选择一条避开拥

43、分发生了拥塞，那么节点可以为收到的数据报选择一条避开拥塞的路由。而在使用虚电路时，各分组沿预定的路由前进，因塞的路由。而在使用虚电路时，各分组沿预定的路由前进，因此难以让网络适应拥塞。数据报的第三个优点是传输较为可靠。此难以让网络适应拥塞。数据报的第三个优点是传输较为可靠。在利用虚电路时，如果一个节点失效，则通过该节点的所有虚在利用虚电路时，如果一个节点失效，则通过该节点的所有虚电路都将丢失。而在数据报方式中，如果一个节点出现故障，电路都将丢失。而在数据报方式中，如果一个节点出现故障，其后的分组还可以找到其他的传送路由，从而避开该节点。其后的分组还可以找到其他的传送路由，从而避开该节点。 (3

44、) 分组结构 X25分组结构如图12.6所示，分组有数据分组和控制分组两种。数据分组用于用户信息，控制分组用于网络控制信号。这两类分组都是由分组头、数据和校验三个数据段组成，其中各字段的作用如下：（a）X.25分组结构 图12.6 X.25分组结构(b) 分组头图12.6 X.25分组结构(c)数据段图12.6 X.25分组结构 最后的帧校验序列最后的帧校验序列(FCS)(FCS)用于收端检查分组数据传用于收端检查分组数据传输的正确性。输的正确性。 网络层的网络层的x x2525分组在链路层中将被放人高级数据分组在链路层中将被放人高级数据链路控制链路控制(HDLC)(HDLC)帧，用于帧，用于

45、X.25X.25网络节点间链路上的传网络节点间链路上的传输，如图输，如图12.712.7所示。所示。图12.7 X.25分组与HDLC分组的关系 (4) 电路交换与分组交换的对比 表12.1归纳了电路交换、虚电路分组交换和数据报分组交换技术最重要的几项。表12.1 电路交换与分组交换技术对比电路交换电路交换虚电路分组交换虚电路分组交换数据报分组交换数据报分组交换专用的传输通路没有专用通路没有专用通路数据连续传输分组传输分组传输足够快，可交互足够快，可交互足够快，可交互报文不保存分组在传递出去之前必须保存分组在传递出去之前可能要保存在整个会话过程建立通路为整个会话过程建立路由为每个分组建立路由呼

46、叫建立时延；传输时延可忽略呼叫建立时延；分组传输时延分组传输时延如果被叫方忙，则返回忙信号向发送方通知连接被否决如果分组没有交付，可能会通知发送方超负荷可能会阻塞呼叫的建立；对于已建立的呼叫没有时延超负荷可能会阻塞呼叫的建立；增加分组时延超负荷会增加分组时延机电式或计算机式交换节点小型交换节点小型交换节点用户负责对报文丢失的保护网络可能会对分组序列负责网络可能会对单个分组负责通常没有速率或编码的转换有速率和编码转换有速率和编码转换固定带宽传输动态使用带宽动态使用带宽在呼叫建立后就没有额外开销比特每个分组中都有额外开销比特每个分组中都有额外开销比特分组交换的主要优点在于： 可靠性高 每个分组在网

47、络中传输时采用逐段链路的差错控制和流量控制，出现差错时可以重发，提高了传送质量。而且分组的传输路由可变，在网络中的线路或设备发生故障时，分组可自动地选择一条新的路由避开故障点。 通信环境灵活 不同速率、不同编码格式、不同同步方式、不同通信规程的终端之间能够相互通信。 动态分配系统带宽 分组交换中引入了虚电路，虚电路表示只在传输信息时才会占用信道资源，而且实现了线路的动态统计时分复用，提高了通信线路的利用率，在一条物理线路上可以同时提供多条信息通路，同时，网络对线路的动态分配资源将大大降低用户的通信费用。 费用低 分组交换中信息是以分组为单位进行传输和交换的，因此不要求有较大的存储容量。12.1

48、.1 电路交换数据网 开发电路交换网是为了处理话音通信，但现在也用于数据通信。电路交换网的一个最著名的例子就是公用电话网。它把各个国家的网络相互联接起来，形成全球性的服务设施。虽然该网络起初的设计和实现是服务于模拟电话用户的，然而现在通过调制解调器，它也可以处理大量的数据通信，并且正在逐步向数字网络转变。电路交换的另一个重要应用是专用小交换机(PBX)，它们被用来互连一个建筑物内的电话。此外电路交换还用于专有网络，一些公司或大型组织通过专用或租用的线路，把处于不同位置的PBX系统相互联接。 从原理上看，电路交换数据网就是在提高了原有的用户电报网和普通电话业务中的交换电路的速度和质量后而产生的，

49、能提供数据传输业务的网络。电路交换网中采用时分交换机，直接交换时分多路复用信号。现在的时分交换机一般采用数字程控交换机，因为它可以提供多种附加业务和附加功能。 1 、电路交换网的构成 采用电路交换方式构成的数据网称为电路交换数据网。采用电路交换方式构成的数据网称为电路交换数据网。一个电路交换数据网主要由以下四部分组成：一个电路交换数据网主要由以下四部分组成： 用户（用户（SubscriberSubscriber）：）：与网络连接的各种设备。与网络连接的各种设备。 用户环路（用户环路（Subscriber lineSubscriber line）：）：用户与网络之间的用户与网络之间的链路。几乎所

50、有的本地环路连接都使用的是双绞线。通链路。几乎所有的本地环路连接都使用的是双绞线。通常，本地环路的长度范围在几千米到几十千米之间。常，本地环路的长度范围在几千米到几十千米之间。 交换局（交换局（ExchangeExchange）：）：网络的交换中心。能够直接支网络的交换中心。能够直接支持用户的交换中心称为端局（持用户的交换中心称为端局（end officeend office）。）。一个端局一个端局一般可以支持本地的几千用户。一个国家可能会有几万一般可以支持本地的几千用户。一个国家可能会有几万个端局，我们当然不能把所有的端局都两两相连。但是个端局，我们当然不能把所有的端局都两两相连。但是我们可

51、以使用中间交换节点。我们可以使用中间交换节点。 中继线（中继线（TrunkTrunk）：）：连接交换局的干线线路。它使用连接交换局的干线线路。它使用FDMFDM或同步或同步TDMTDM运载多路话音信号。运载多路话音信号。 图12.8所示是电路交换网的一个简单结构。用户可以和一个端局直接相连。端局负责用户和用户之间以及用户和其他交换局之间的通信。那些没有与用户相连的交换局则负责端局与端局之间的通信。如果两个用户与同一端局相连，那么这两个用户可以通过前面介绍的电路建立方式建立起一条通路。如果两个用户分别连接到了不同的端局上，那么它们之间就必须通过一个或多个中间交换局才能相互通信。在图12-8中，用

52、户A和用户B之间的连接可以直接建立；用户C和用户D之间的连接就较为复杂。在C的接入端局中，用户C要与通往中间交换局的TDM中继线上的一条信道之间建立连接。在这个中间交换局中，该信道又与通往D的接入端局的TDM中继线上的某条信道相连接。在D的端局，该信道连接到用户D。图12.8 电路交换网的一个简单结构 为了使电路交换网中的所有设备动作一致，必须有统一的时钟信号。又为了使各局的时钟一致，电路交换网采用主从同步方式，即在网内指定一个主局，由主局为其他从局提供时钟信号的频率(如2.048MHz),各局的时钟必须与主局的时钟保持一致。另外，为了进行交换，必须在用户终端、交换机等设备之间传递控制信息，这

53、就是程控交换机所使用的信令。 2、电路交换网终端接口终端接口是指用户终端与网络之间的连接条件，具体指终端设备DTE与数据通信设备DCE 终端设备可分为异步终端和同步终端两种。同步终端是指从网侧接收同步时钟信号，取得同步后，再进行数据传输的设备异步终端则是指采用异步传输方式的终端。异步终端设备采用符合X.20建议的接口方式,如果它与V系列异步双工调制解调器连接,则用X.20bis建议的接口方式。3、电路交换网的特点、电路交换网的特点 (1)接续时间短 由于交换机采用数字程控交换机，连接时间压缩到大约1s左右。 (2)传输质量高 由于传输信道是抗噪声和抗失真能力较强的数字信道，交换机均采用内部噪声

54、(如机械接触、继电器接触噪声)低的集成电路等电子器件，所以，电路交换网的误码率可以比现在的市内电话网低一个数量级，而且性能稳定。 (3)(3)通信速率高通信速率高 在一条电话信道上可以传输速率为在一条电话信道上可以传输速率为64kbps64kbps的数字的数字信号。在数字交换网中，由于交换机内部也是以数字信号。在数字交换网中，由于交换机内部也是以数字信号的形式进行交换，所以，从原理上讲，所有的数信号的形式进行交换，所以，从原理上讲，所有的数据信号的传输都可以采用数字信号传输方式。据信号的传输都可以采用数字信号传输方式。(4)(4)电路交换方式电路交换方式 相互通信的两站点之间的电路建立以后，在

55、该电相互通信的两站点之间的电路建立以后，在该电路上进行什么样的通信，可以完全不必过问。即通信路上进行什么样的通信，可以完全不必过问。即通信的电文格式、信号编码方法、传输控制规程等不受网的电文格式、信号编码方法、传输控制规程等不受网络制约，只要使电路保持连通状态即可。这一点与后络制约，只要使电路保持连通状态即可。这一点与后面要介绍的分组交换网不同。面要介绍的分组交换网不同。(5)(5)多种业务功能多种业务功能 由于电路交换采用了程控交换机，所以能提供除由于电路交换采用了程控交换机，所以能提供除普通电话业务以外的其他新业务。普通电话业务以外的其他新业务。 综上所述，电路交换网适用于长电文较多且通信

56、密度较高的数据通信、数字传真等业务。 电路交换取得了广泛的统治地位，因为它非常适合话音信号的模拟传输。而在今天的数字世界里，它的低效是越来越明显。尽管低效，电路交换依然是局域网和广域网的一个有吸引力的选择。它的主要优势在于它的透明性。对于请求连接的两个站点而言，它们之间的电路一旦建立起来，就好像是一条直接连接，任何一端都不需要特殊的网络逻辑。12.1.2分组交换数据网 与电路交换网相比，分组交换网更适合计算机通与电路交换网相比，分组交换网更适合计算机通信的要求。当前，许多国家所建立的公用数据网均信的要求。当前，许多国家所建立的公用数据网均采用分组交换技术。而且，利用分组交换技术可实采用分组交换

57、技术。而且，利用分组交换技术可实现话音、数据的综合传输。现话音、数据的综合传输。 1、分组交换网的构成、分组交换网的构成 分组交换网普遍采用网状结构，图分组交换网普遍采用网状结构，图12.912.9给出分给出分组交换网的典型构成形式。组交换网的典型构成形式。图12.9分组交换网的基本结构 从设备上来看，分组交换网由分组交换机（PS）、用户终端设备(DTE)、远程集中器(RCU，含分组装拆设备)、网络管理中心(NMC)以及传输线路等组成。 (1)分组交换机 它是分组交换网的重要组成部分。根据其在网络中的位置，可分为转接交换机和本地交换机两类。 表12.2转接交换机与本地交换机的比较转接交换机转接

58、交换机本地交换机本地交换机容量大容量小线路端口数多线路端口数少具有路由选择功能不具备路由选择功能主要用于交换机之间互连只有局部交换功能可以与多个转接交换机相连可以接至数据终端，也可以只与一个转接交换机相连 (2)用户终端(DTE) 用户终端可分为两种：分组型终端（PT）和非分组型终端（NPT，字符终端）。分组型终端(PT) 具有把所要发送的数据变成分组或把所要接收的分组变成数据的功能，即PAD功能。如具有PAD功能的数据终端或计算机。它们发送和接收的均是规格化的分组，可以按照X.25协议直接与分组交换网相连。而非分组型终端（NPT）不能以分组形式收发数据，它们不具备PAD功能，如字符型终端、打

59、印机等。非分组型终端产生的用户数据不是分组，而是一连串字符(字节)。它们不能直接接入分组交换网，而要通过分组装拆设备(PAD)才能接入到分组交换网。 (3)远程集中器(RCU) 可以先将距离分组交换机较远的低速数据终端的数据集中起来，然后通过一条中、高速电路发送到分组交换机，以提高电路利用率。它也含有PAD功能，因此可以使非分组型终端直接接人分组交换网。 (4)网络管理中心(NMC) 其主要任务是：为使网络达到尽量高的数据吞吐量和尽量低的传输时延而有效地进行网络管理、网络监督及运行记录等工作。它会收集全网的信息，包括交换机或线路的故障信息，检测规程差错信息、网络拥塞信息、通信异常信息等；同时根

60、据所收集到的各种信息进行路由选择与拥塞控制。网管中心可以针对网络的现行配置和用户所选用的补充业务等情况进行管理。 (5)(5)传传输输线线路路 它它是是分分组组交交换换网网的的主主要要组组成成部部分分之之一一，分分为为交交换换机机之之间间的的中中继继传传输输线线路路和和用用户户线线路路两两种种。交交换换机机之之间间的的中中继继传传输输线线路路主主要要有有两两种种传传输输方方式式，即即频频带带传传输输和和数数字字数数据据传传输输( (即即利利用用DDNDDN作作为为交交换换机机之之间间的的传传输输通通道道) )。用用户户线线路路有有三三种种传传输输方方式式：基基带带传传输输、频频带带传传输及数字

61、数据传输。输及数字数据传输。 从结构上来说，分组交换网通常根据业务流量、流向以及地区情况等设立一级和二级交换中心，采用两级结构。 一级交换中心一般设在大、中型城市，采用转接交换机相互连接而构成的网络，称为骨干网。由于骨干网的业务量大，且各个方向均有业务，所以它采用网状或不完全网状的分布式结构。骨干网通过某一级交换中心，遵照X.75建议，还可以与其他分组交换网互连。 二级交换中心一般设在中、小型城市，采用本地交换机。由于中、小城市之间的业务量较少，但与大城市之间的业务量较多，所以对于一级交换中心与二级交换中心之间的连接一般采用星形结构，必要时也采用不完全网状结构。2、用户终端入网方式 用户终端(

62、包括分组型终端和非分组型终端)接入分组网的方式主要有两种：一是经过租用专线直接接人分组交换网；二是先经过电话网(PSTN)再进入分组交换网。分组型终端可直接接入分组交换网或先经过电话网再接入分组交换网；而非分组型终端必须首先接分组装拆设备(PAD)，然后再经专线或是经电话网接入分组交换网。另外，非分组型终端也可以经过用户电报网再接入分组交换网。 (1) (1) 用户终端经租用专线入网用户终端经租用专线入网 用户终端经租用专线直接接人分组交换网可采用用户终端经租用专线直接接人分组交换网可采用两种传输方式：即频带传输和基带传输。两种传输方式：即频带传输和基带传输。 频带传输频带传输 采用频带传输时

63、有二线制和四线制采用频带传输时有二线制和四线制两种。分组型终端采用同步两种。分组型终端采用同步2/42/4线全双工传输，异步终线全双工传输，异步终端采用异步端采用异步2/42/4线全双工传输。线全双工传输。 基带传输基带传输 如果用户终端离分组交换网较近，如果用户终端离分组交换网较近，也可以采用基带传输方式，它也分二线制和四线制。也可以采用基带传输方式，它也分二线制和四线制。基带传输一般采用基带传输一般采用AMIAMI码，因此需要码型变换处理。基码，因此需要码型变换处理。基带传输设备较频带传输设备简单。带传输设备较频带传输设备简单。 (2) (2) (2) (2) 用户终端经电话网入网用户终端

64、经电话网入网用户终端经电话网入网用户终端经电话网入网 由于电话网的覆盖面广泛，所以在大多数情况下，用户终端是由于电话网的覆盖面广泛，所以在大多数情况下，用户终端是由于电话网的覆盖面广泛，所以在大多数情况下，用户终端是由于电话网的覆盖面广泛，所以在大多数情况下，用户终端是 先经过电话网再接入分组交换网的，如图先经过电话网再接入分组交换网的，如图先经过电话网再接入分组交换网的，如图先经过电话网再接入分组交换网的，如图12.1012.1012.1012.10所示。所示。所示。所示。图图12.10用户终端经电话网接入分组交换网用户终端经电话网接入分组交换网 数据终端收发的是数据信号, 而电话网(PST

65、N)两侧是模拟线路，所以需要在电话网两侧加调制解调器，这种Modem的操作有以下两种方式。 人工呼叫自动应答方式 用户终端利用电话机和具有自动应答功能的Modem，经电话网和分组交换机相连，如图12.10a所示。当PT呼叫时，首先由人工拨叫分组交换网的专用电话号码，不同速率的端口有不同的电话号码，可以根据用户的需要进行选择。拨通后，当听到对方的响应信号时，再将Modem接到外线上，些时双方Modem均应发载频信号，表示线路已接通，约1.2s后，用户终端收到网络信息，表示已接入网络，可以进行数据通信了。 自动呼叫自动应答方式 由串行自动呼叫器(ACE)和网络终端控制单元(NCU)组成的串行自动呼

66、叫应答器，经过电话网与分组交换机连接，完成自动呼叫和自动应答功能，并自动将Modem接人外线。 在呼入接续时(分组交换网作为被叫端)，由终端经调制解调器发出呼叫信号，网络侧的NCU完成自动应答功能；在呼出接续时(网络侧作为主叫端)，分组交换网具有自动呼出功能，终端具有自动应答功能并自动将Modem接到外线，其连接如图12.10b所示。 以上几种用户终端入网方式，归纳起来，见表以上几种用户终端入网方式，归纳起来，见表12.3。 表表12.3 用户终端入网方式和速率用户终端入网方式和速率终端类型终端类型入网方式入网方式接口规程接口规程速率速率 (kb/s)(kb/s)物理接口物理接口PTPTPTP

67、TNPTNPTNPTNPTNPTNPT经租用专线经租用专线经电话网经电话网经租用专线经租用专线经电话网经电话网经电报网经电报网X.25X.25X.32X.32X.28X.28X.28X.28X.28X.281.21.264641.21.29.69.61.21.219.219.20.30.39.69.60.050.05V.24/V.35V.24/V.35V.24V.24V.24V.24V.24V.24V.24V.243、分组交换网的网间互连、分组交换网的网间互连 (1) (1) 分组交换网与电话网互连分组交换网与电话网互连 目前，大多数数据终端是经过电话网接人分组交目前，大多数数据终端是经过电话

68、网接人分组交换网的。电话网和分组交换网的编号方案不同，网换网的。电话网和分组交换网的编号方案不同，网内控制信令也不同，因而两网互连时需要进行地址内控制信令也不同，因而两网互连时需要进行地址和信令的转换，验证和信令的转换，验证DTEDTE身份号码和完成计费等功身份号码和完成计费等功能。图能。图12-1112-11给出了非分组型终端给出了非分组型终端NPT(NPT(也称异步终也称异步终端端C-DTE)C-DTE)经电话网经电话网(PSTN)(PSTN)接人公用数据分组交换网接人公用数据分组交换网(PSPDN)(PSPDN)的例子。的例子。 零元素在矩阵中的分布有一定规律的特殊矩阵，主要包括：对称矩

69、阵C-DTE通过调制解调器拨号呼叫PSPDN的分组装拆设备PAD，并向PAD提供“网络用户识别符”(NUI)，它是用户向网络申请服务时分配给用户终端的“口令”。网络验证NUI合法后才进行连接。然后C-DIE再按照建议的规定与PAD及分组交换网通信。 、(上、下)三角矩阵和三对角矩阵。 图12.11还给出了整个呼叫建立过程的步骤，由图可见，主叫C-DTE经电话网呼叫分组交换网时，先呼叫分组交换网连接在电话网指定端口(Modem)的电话网号码，在得到连通响应后，再输入自己的NUI和被叫DTE号码，然后经分组交换网的验证，被叫DTE接受，最后呼叫建立完成。在操作过程中，分组交换网与电话网间接口执行对

70、主叫C-DTE的NUI身份验证，然后转译为网络用户地址，它被作为主叫地址发送给被叫，按被叫DTE号码寻址选路由，并在接通时开始计费。 图12.11异步终端经电话网接入公用数据分组网和呼叫过程示意图 我们再来看一下分组型终端经电话网接入分组交换网的情况。图12.12给出了分组型终端经电话网接入分组网时两网连接示意图。 分组型终端PT(也可表示成P-DTE)经电话网接入分组交换网的过程与上述类似，但是应该按照CCITT X.32建议的标准进行操作。在连接过程中，分组交换网一侧(DCE)能够得到主叫P-DTE的身份标识，以验证其合法性并用于计费。PSTN具有识别X.25规程的数据格式的功能,能够沟通

71、P-DTE与PSPDN之间的通信，并执行相应的寻址功能。 图12.12分组型终端经电话网接入分组网时两网连接示意图 (2) 分组交换网与用户电报网互连 用户电报(Telex)网是使用CCITT2号电码(5单位码)进行通信的网络，通信速率为50bit/s，呼叫连接用一定长度的脉冲信号表示，一切由人工操作，这些和分组交换网的通信完全不同。用户电报网(Telex)与分组交换网(PSPDN)连接示意图如图12.13所示。 当Telex网终端与PSPDN网的用户终端通信时，两网间应按CCITT F.73建议的规定格式进行。图中TPIWF是实现Telex网与PSPDN网功能转换的网间接口(缓冲存储和处理)

72、，其主要功能是：双方间呼叫信号的转换；从Telex接收字符，经变换后发往PSPDN；从PSPDN接收数据分组，经分解变换为起止字符送往Telex网；按规定进行码型变换等等。图12.13 Telex网与PSPDN的连接 (3) 分组交换网之间的互连 为了使分散在多个分组交换网上的用户能够相互之间进行通信，必须把多个分组交换网进行互连。图12.14给出了两个公用分组交换网的互连示意图。 网间互连的基本要求是: 在尽量不修改原有的网络，不增加原有网络的开销，不降低原有网络的性能的基础上,克服由网间性能或功能差异而给通信带来的影响。对于分组交换网来说，虽然两网都符合X.25建议标准，但各网内的服务和协

73、议参数可能取值不同，所以互连时必须进行沟通转换。按照X.25建议规定，这种接口功能的转换应在相互连接的两个网络的各自的信令终接设备(STE)上执行。 图中，负责网间连接的设备称为信令终接设备(STE)，网间互连的接口规程，即两个信令终接设备(STE)之间的接口规程，为X.75建议。实现分组交换网互连的关键之一是各网都要执行X.121所规定的编号制度。图12.14两个公用分组交换网的互连示意图 4、分组交换网的特点、分组交换网的特点 (1)不同速率的终端间可以进行通信不同速率的终端间可以进行通信 分组交换网采用存储分组交换网采用存储转发方式，因此可以实现不同速率终转发方式，因此可以实现不同速率终

74、端之间的通信。速率范围从端之间的通信。速率范围从50bps48kbps (2)不同规程的终端之间可以进行通信不同规程的终端之间可以进行通信 因为可以在分组交换网内进行规程转换，所以不同规程的终因为可以在分组交换网内进行规程转换，所以不同规程的终端都可以接入网进行通信。端都可以接入网进行通信。 (3)非分组终端也可以接入分组交换网非分组终端也可以接入分组交换网 (4)可靠性高可靠性高 分组交换网在网内各段都进行差错检测和校验（检验的单位分组交换网在网内各段都进行差错检测和校验（检验的单位为分组），故数据传输的可靠性高。另外，由于每个分组在网为分组），故数据传输的可靠性高。另外，由于每个分组在网内

75、可以选择不同的路由，当网内的某个交换机或某条线路发生内可以选择不同的路由，当网内的某个交换机或某条线路发生故障时，分组可以选择避开这些故障区域的路由。故障时，分组可以选择避开这些故障区域的路由。(5)(5)承担多种业务的功能承担多种业务的功能 分组交换网具有可交换虚电路分组交换网具有可交换虚电路( (通信时通过呼叫建立虚电通信时通过呼叫建立虚电路，通信结束后释放路，通信结束后释放) )和永久性虚电路和永久性虚电路( (在经常通信的两个用在经常通信的两个用户间采用固定连接的虚电路，通信时不需要呼叫建立户间采用固定连接的虚电路，通信时不需要呼叫建立) )基本业基本业务功能，此外还有数据报、快速选择

76、、闭合用户群务功能，此外还有数据报、快速选择、闭合用户群( (在闭合用在闭合用户群中的用户可以通信，外界用户不能与闭合用户群中的用户群中的用户可以通信，外界用户不能与闭合用户群中的用户通信户通信) )等多种业务。而且随着用户需求的不断变化和网络规等多种业务。而且随着用户需求的不断变化和网络规模的不断扩展，分组交换网还可以扩充新的业务功能。模的不断扩展，分组交换网还可以扩充新的业务功能。(6)(6)按信息量计费按信息量计费 分组交换网主要是根据通信的信息量来计费，与通信距分组交换网主要是根据通信的信息量来计费，与通信距离和时间关系不大，这有利于计算机入网通信。离和时间关系不大，这有利于计算机入网

77、通信。 (7) (7) 扩展网络方便扩展网络方便 分组交换网中的各分组交换机之间，可以使用有线介质分组交换网中的各分组交换机之间，可以使用有线介质相连也可以使用无线介质相连；可以采用模拟线路也可以采相连也可以使用无线介质相连；可以采用模拟线路也可以采用数字线路；而且也可以采用卫星或微波信道等。分组交换用数字线路；而且也可以采用卫星或微波信道等。分组交换网可以很方便地扩展为全球范围的数据网。网可以很方便地扩展为全球范围的数据网。(8)(8)与其他网络互连与其他网络互连 分组交换网可以较容易地与用户电报网、分组交换网可以较容易地与用户电报网、电话交换网、电路交换数据网、国际数据网等电话交换网、电路

78、交换数据网、国际数据网等互连。互连。 综上所述，分组交换数据网更适合于计算综上所述，分组交换数据网更适合于计算机联网通信。机联网通信。 12.2 综合业务数字网（综合业务数字网（ISDN） 在在当当今今信信息息化化社社会会中中，计计算算机机和和通通信信技技术术的的迅迅速速发发展展产产生生了了这这两两个个领领域域不不断断增增长长的的融融合合。通通信信网网正正朝朝着着信信息息数数字字化化和和业业务务类类型型多多样样化化发发展展。现现在在，计计算算、交交换换和和数数字字传传输输设设备备之之间间的的界界线线已已经经模模糊糊，数数据据、话话音音和和图图像像传传输输都都使使用用同同样样的的数数字字技技术术

79、。ITU-T(ITU-T(原原CCITT)CCITT)在在19841984年年和和19851985年年分分两两批批提提出出的的I I系系列列建建议议中中给给出出了了ISDNISDN的的基基本本定定义义。综综合合业业务务数数字字网网(ISDN) (ISDN) 的的意意图图是是要要建建立立一一个个世世界界范范围围的的公公用用电电信信网网络络，用用以以代代替替现现有有的的公公用用电电信信网网，并并且且能能够够支支持持包包括括话话音音、文文字字、图图像像等各类业务传送的数字交换网络。等各类业务传送的数字交换网络。 ISDN对用户和厂商的影响都将是深远的。为了能够控制ISDN的演变和影响，大量的标准化工

80、作正在进行之中。虽然ISDN尚未被普遍实现，但是它已经进入了发展过程的第二代。第一代即窄带ISDN，只能处理传输速率低于2048kbit/s的数据传送业务，它使用64kb/s通道作为基本的交换单元，并且是面向电路交换的。窄带ISDN努力的主要技术贡献是产生了帧中继。随着高清晰度电视(HDTV)、数字电视等高速数据终端业务的涌现，1990年前后，ITU-T又推出十几个与高速数据传送业务相关的I系列建议，由此产生了第二代即宽带ISDN(B-ISDN)，它支持非常高的数据速率(几百Mb/s或更高)，并且是面向分组交换的。B-ISDN努力的主要技术贡献是产生了异步传输方式(ATM)，也称信元中继。 1

81、2.2.1 ISDN概述概述 ISDNISDN起源于起源于19671967年，年，ISDNISDN的英文全称为的英文全称为Integrated Service Digital Network(Integrated Service Digital Network(综综合业务数字网合业务数字网) )。ITU-TITU-T对对ISDNISDN的定义是：的定义是：ISDNISDN是以综合数字网是以综合数字网(IDN)(IDN)为基础发展演变而成的通为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，用来支持信网，能够提供端到端的数字连接，用来支持包括话音在内的多种电信业务，用户能够通过包括话音在内的

82、多种电信业务，用户能够通过有限的一组标准化的多用途用户有限的一组标准化的多用途用户/ /网络接口接入网络接口接入网内。网内。1、ISDN的概念的概念 (1) (1) 综合数字网综合数字网IDNIDN 在介绍在介绍ISDNISDN的概念之前，首先要了解综合数字网的概念之前，首先要了解综合数字网IDN (Integrated Digital Network)IDN (Integrated Digital Network)。综合数字网综合数字网(IDN)(IDN)是一个模拟和数字混合的网络，如图是一个模拟和数字混合的网络，如图12.1512.15所示。所示。话音信号在用户到电话交换局之间是以模拟形式

83、传输话音信号在用户到电话交换局之间是以模拟形式传输的，而在电话交换局和电话交换局之间是以数字形式的，而在电话交换局和电话交换局之间是以数字形式进行交换和传输的，即用户线上传送模拟信号，中继进行交换和传输的，即用户线上传送模拟信号，中继线上传送数字信号。线上传送数字信号。 图图12.15 IDN结构示意图结构示意图 随着各种新业务的不断涌现，人们设想将各种网络随着各种新业务的不断涌现，人们设想将各种网络如电话网、电报网和数据网综合在一个网络之中，利如电话网、电报网和数据网综合在一个网络之中，利用一对用户线，将电话、传真、可视图文及数据通信用一对用户线，将电话、传真、可视图文及数据通信等多种业务终

84、端接入，并按统一的规程进行通信，这等多种业务终端接入，并按统一的规程进行通信，这种网络即称为种网络即称为“综合业务数字网综合业务数字网”(ISDN)(ISDN)。 (2) (2) 综合业务数字网综合业务数字网ISDNISDN 按照按照ITU-TITU-T对对ISDNISDN的定义可知，的定义可知，ISDNISDN不是一个全新不是一个全新的网络，而是在的网络，而是在IDNIDN的基础上将数字化扩展到用户环的基础上将数字化扩展到用户环路后形成的。路后形成的。ISDNISDN的结构示意图如图的结构示意图如图12.1612.16所示。所示。图图12.16 ISDN结构示意图结构示意图 ISDNISDN

85、实现了用户线的数字化，一切信号都实现了用户线的数字化，一切信号都以数字形式进行传输和交换。即通过在用户以数字形式进行传输和交换。即通过在用户端加装标准的用户端加装标准的用户网络接口设备，将可视网络接口设备，将可视电话、数据通信、数字传真和数字电话等终电话、数据通信、数字传真和数字电话等终端通过一对传统的电话线接入端通过一对传统的电话线接入ISDNISDN网络，从网络，从而大大增加了用户的通信手段，所以被形象而大大增加了用户的通信手段，所以被形象地称作地称作“一线通一线通”。2、ISDN的特性的特性 从从ISDNISDN的基本概念中可以看出，的基本概念中可以看出，ISDNISDN与原先的通信网与

86、原先的通信网络的主要区别为：络的主要区别为： (1)ISDN(1)ISDN能提供端到端的数字连接，而以前只能提能提供端到端的数字连接，而以前只能提供端到端的模拟供端到端的模拟数字一模拟连接。数字一模拟连接。 (2)ISDN(2)ISDN支持一系列广泛的话音和非话音业务，而支持一系列广泛的话音和非话音业务，而 以前的通信网络只提供单一的话音业务或非话业务。以前的通信网络只提供单一的话音业务或非话业务。 (3)ISDN(3)ISDN为用户进网提供了一组有限的标准多用途为用户进网提供了一组有限的标准多用途用户用户网络接口，而以前只能提供单一接口。网络接口，而以前只能提供单一接口。ISDNISDN理理

87、论上可以提供论上可以提供8 8个终端同时进行通信，但因为目前设备个终端同时进行通信，但因为目前设备限制，所以暂时只能提供两个终端同时通信。限制，所以暂时只能提供两个终端同时通信。 3、ISDN的基本结构 ISDNISDN的基本结构如图的基本结构如图12.1712.17所示。各种所示。各种ISDNISDN业务和非业务和非ISDNISDN业务的终端均可由用户本地网通过数字用户线接人业务的终端均可由用户本地网通过数字用户线接人ISDNISDN交换机，多个交换机，多个ISDNISDN交换机再经传输系统相连构成交换机再经传输系统相连构成ISDNISDN交换网。传输系统由交换网。传输系统由PDHPDH或或

88、SDHSDH复用设备和光纤、数复用设备和光纤、数字微波和卫星等各种传输设备组成。字微波和卫星等各种传输设备组成。图图12.17 ISDN的基本结构的基本结构 4、数字用户环路、数字用户环路 (1) (1) 信道配置信道配置 ISDNISDN在数字用户线上定义了下述几种不同速率的信在数字用户线上定义了下述几种不同速率的信道用于用户信息传输：道用于用户信息传输： B B信道信道 B B信道是用户信道，用来传送话音、数据信道是用户信道，用来传送话音、数据等用户信息，传输速率为等用户信息，传输速率为64k/s64k/s。一个一个B B信道可以包含多信道可以包含多个低速的用户信息子信道，因此一个用户可以

89、使用多个个低速的用户信息子信道，因此一个用户可以使用多个通信终端，但是这些信息必须向同一目的地传输。通信终端，但是这些信息必须向同一目的地传输。 D D信道信道 D D信道有两个用途：一是传送公共信道信令，这信道有两个用途：一是传送公共信道信令，这些信令包括拨号、振铃音等，是用来控制同一用户线上些信令包括拨号、振铃音等，是用来控制同一用户线上B B信道的信道的呼叫的；二是在没有信令需要传送时，呼叫的；二是在没有信令需要传送时，D D信道可用来传送分组数信道可用来传送分组数据或低速的据或低速的( (如如100b/s)100b/s)遥控遥测数据。遥控遥测数据。D D信道的传输速率是信道的传输速率是

90、16kb/s16kb/s或或64kb/s64kb/s。 H H信道信道 H H信道用来传送高速的用户信息。用户可以将信道用来传送高速的用户信息。用户可以将H H信信道作为数字中继线或高速干线，根据各自的时分复用方案将其划道作为数字中继线或高速干线，根据各自的时分复用方案将其划分使用，典型的应用例子有：用户小交换分使用，典型的应用例子有：用户小交换(PBX)(PBX)、LANLAN互连、高速互连、高速传真、图像、以及分组交换信息。目前，传真、图像、以及分组交换信息。目前，H H信道有三种标准速率：信道有三种标准速率： H0H0信道：信道：384kb384kbs s HllHll信道：信道：153

91、6kb/s(1536kb/s(适用于适用于PCM24PCM24路系统路系统) ) H12 H12信道：信道： 1920kb/s (1920kb/s (适用于适用于PCM30PCM303232路系统路系统) ) 传输速率更高的传输速率更高的H H信道有待今后进一步研究开发。信道有待今后进一步研究开发。(2) (2) 用户线传输速率用户线传输速率 用户驻地网用户驻地网(CPN)(CPN)通过数字用户线和局端的通过数字用户线和局端的ISDNISDN交交换机相连。换机相连。ISDNISDN规定了数字用户线的三种传输速率分别规定了数字用户线的三种传输速率分别是是192kb/s192kb/s、1544kb

92、/s1544kb/s和和2048kb/s2048kb/s。其中其中192kb/s192kb/s称为基称为基本速率接口本速率接口(The Basic-Rate Interface(The Basic-Rate Interface，BRI)BRI)，适用适用于家庭用户；另外两个接口速率适合于家庭用户；另外两个接口速率适合PDHPDH两个不两个不同同基群基群速率的集团用户，称为基群速率接口速率的集团用户，称为基群速率接口(The Primary-(The Primary-Rate InterfaceRate Interface，PRI)PRI)。 使用不同传输速率时，用户线可以选用的多种使用不同传输

93、速率时，用户线可以选用的多种信道配置方法如下：信道配置方法如下： 192kb/s192kb/s基本接口基本接口(BRI) (BRI) 它包括两条它包括两条64kb/s64kb/s的双工的双工B B信道和一条信道和一条16kb/s16kb/s的双工的双工D D信道信道(2B+D)(2B+D)，总的传输速率是总的传输速率是144kb/s144kb/s，再加上帧定再加上帧定位和其他开销，基本接口的传输速率达到位和其他开销，基本接口的传输速率达到192kb/s192kb/s。基本接口使用户的多个端设备可以通基本接口使用户的多个端设备可以通过一个单一的物理接口同时进行话音和多种形过一个单一的物理接口同时

94、进行话音和多种形式的数据通信，例如分组数据通信、智能用户式的数据通信，例如分组数据通信、智能用户电报或个人计算机通信等。电报或个人计算机通信等。 基基群群速速率率接接口口(PRI) 它它把把若若干干个个B和和D通通道道复复用用到到1.544Mb/s(用用于于北北美美和和日日本本)或或2.048Mb/s(用用于于欧欧洲洲)这这样样一一种种更更高高速速率率的的接接口口上上。1.544Mb/s接接口口标标记记为为23B+D，2.048Mb/s接接口口标标记记为为31B+D，这这表表明明在在PRI帧帧中中运运载载了了多多少少个个B和和D通通道道。这这种种接接口口的的设设计计，是是为为了了满满足足通通信

95、信量量大大的的用用户户需需要要的的，例例如如，装装有有PBX或或LAN的的办办公公室室用用户户，采采用用1544kb/s接接口口时时，入入口口信信道道结结构构为为23B+D；采采用用2048kb/s接接口口时时，入入口口信信道道结结构构为为30B+D。多多出出的的接接口口速速率率将将用用于于插插入入帧帧定定位位和和开开销销。在在这这两两种种情情况况下下，D信信道道的的速速率率均均为为64kb/s。为为了了照照顾顾那那些些通通信信量量小小的的用用户户，原原CCITT也也承承认认那那些些B信信道道数数较较少少的的基基群群速速率率接接口口，这这时时接接口口的的信信道道结结构构可用可用nB+D来表示来

96、表示(n23或或n30)。 基基群群速速率率接接口口还还可可以以用用来来支支持持H H信信道道，所所含含的的信信道道个个数数见见表表12.412.4。由由表表中中的的信信道道安安排排方方式式可可以以看看出出，ISDNISDN为为用用户户的的不不同同需需求求提提供供了了极极大大的的灵灵活活性性。此此外外，从从这这种种数数字字用用户户线线信信道道配配置置中中也也可可看看出出，ISDNISDN已已经经考考虑虑了了用用户户线线的的综综合合业业务务传传输输问问题题，具具有接入网的部分功能。有接入网的部分功能。 表12.4 ISDN用户信道配置 接接口口类类型型用户用户信道信道类型类型信道信道结构结构接口

97、接口速率速率(kb/s(kb/s) )D D信道信道速率速率(kb(kbs)s)基基本本接接口口B B信道信道 2B+D2B+D1921921616 基基群群速速率率接接口口B B信道信道23B+D23B+D31B+D31B+D15441544204820486464H0H0信道信道4H04H03H0+D3H0+D5H0+D5H0+D154415441544154420482048HllHll信道信道H11H11H12+DH12+D1544154420482048B BH11H11混合混合信道信道NB+mHO+DNB+mHO+D1544154420482048ISDNISDN中两种提供分组交换

98、承载业务的功能群：中两种提供分组交换承载业务的功能群： 分组处理功能群，包含在分组处理功能群，包含在ISDNISDN内部处理分组呼叫内部处理分组呼叫的相关功能。的相关功能。 网间互连功能群，包含使网间互连功能群，包含使ISDNISDN和分组交换数据网和分组交换数据网互连的功能。互连的功能。 无交换连接能力也称专线能力无交换连接能力也称专线能力 无交换连接能无交换连接能力是指不利用网内的交换能力，在终端间建立永久力是指不利用网内的交换能力，在终端间建立永久或半永久连接的能力，这等效于租用线路，或半永久连接的能力，这等效于租用线路，ISDNISDN的的主要使用者是企业和机关团体，他们可以利用从电主

99、要使用者是企业和机关团体，他们可以利用从电信部门租用来的专线把分散在各地的用户交换机相信部门租用来的专线把分散在各地的用户交换机相互连接起来，构成一个单位的专用网。互连接起来，构成一个单位的专用网。 公共信道信令能力公共信道信令能力 公共信道信令是公共信道信令是ISDNISDN的中的中枢神经。在电路交换网中必须建立起信息通道，以枢神经。在电路交换网中必须建立起信息通道，以便在交换机之间传送一些控制信息，这些控制信息便在交换机之间传送一些控制信息，这些控制信息就称为信令。它包括目的地址、通信的建立、拆线、就称为信令。它包括目的地址、通信的建立、拆线、业务内容及类别等相关信息。业务内容及类别等相关

100、信息。 ISDN具具有有三三种种不不同同的的信信令令：用用户户网网络络信信令令、网网络络内内部部信信令令和和用用户户用用户户信信令令。这这三三种种信信令令的的工工作作范范围围不不同同，分分别别为为：用用户户网网络络信信令令是是用用户户终终端端设设备备和和网网络络之之间间的的控控制制信信号号；网网络络内内部部信信令令是是交交换换机机之之间间的的控控制制信信号号；用用户户用用户户信信令令则则透透明明地地穿穿过过网网络络，在在用用户户之之间间传传送送，是是用用户户终终端端设设备备之之间间的的控控制制信信号号。ISDN的的全全部部信信令令都都采采用用公公共共信信道道信信令令方方式式。公公共共信信道道信

101、信令令的的主主要要功功能能是是将将信信息息通通路路与与信信令令通通路路相相分分离离，在在信信令令通通路路上上完完成成对对用用户户提提供供ISDN基基本本业业务务和和补补充充业业务务的的控控制制。因因此此在在这这种种信信令令方方式式中中，用用户户网网络络接接口口及及网网络络内内部部都都有有单单独独的的信信令令信信道道存在，和用户信息信道完全分开。存在，和用户信息信道完全分开。6 6、ISDNISDN交换机交换机ISDNISDN是在原有是在原有IDNIDN中增加了七号信令功能，在用户接人部分增中增加了七号信令功能，在用户接人部分增加了用户环路数字化功能及强大的用户信令功能后，形成的能加了用户环路数

102、字化功能及强大的用户信令功能后，形成的能综合各种独立的网络业务的单一网络。综合各种独立的网络业务的单一网络。ISDNISDN交换机功能结构如交换机功能结构如图图12.1812.18所示，从图中可看出所示，从图中可看出ISDNISDN交换机提供以下几种信道连接交换机提供以下几种信道连接能力：能力： 图图12.18 ISDN交换机功能模型交换机功能模型 现在以现在以64kb/s64kb/s的电路方式交换机为例，说明在的电路方式交换机为例，说明在ISDNISDN中用户信息和信令分离的情况，如图中用户信息和信令分离的情况，如图12.1912.19所示。在所示。在CCITTCCITT提出的提出的ISDN

103、ISDN参考模型中，把终端与交换机的功参考模型中，把终端与交换机的功能分成两种：第一种是与用户信息的传输有关的能分成两种：第一种是与用户信息的传输有关的U U (user(user：用户用户) )功能；第二种是与呼叫控制有关的功能；第二种是与呼叫控制有关的C C (control:(control:控制控制) )功能。在通信网中，把全部功能。在通信网中，把全部U U功能的功能的集合称为集合称为U U面面(U-plane)(U-plane)，而把全部而把全部C C功能的集合称为功能的集合称为C C面面(C-Plane)(C-Plane)。在。在ISDNISDN的术语中，用户信息位于的术语中，用户

104、信息位于U U面，面，信令位于信令位于C C面。由此可以看出，面。由此可以看出，ISDNISDN实际上是由两个实际上是由两个子网组成，一个是交换信息子网子网组成，一个是交换信息子网( (位于虚线上方位于虚线上方) )，另，另一个是信令子网一个是信令子网( (位于虚线下方位于虚线下方) )。图12.19在ISDN中用户信息和信令的分离7、ISDN协议层次协议层次 ISDNISDN的分层方法完全支持的分层方法完全支持OSIOSI的的7 7层协议模型，层协议模型，尽管尽管ISDNISDN本身仅限于该模型的下本身仅限于该模型的下3 3层操作。层操作。 表表12.512.5示出了示出了ISDNISDN的

105、协议层次。第一层即物理层，的协议层次。第一层即物理层，它使用基本速率接口它使用基本速率接口(2B+D)(2B+D)或一次群速率接口或一次群速率接口(23B+D(23B+D或或31B+D)31B+D)。这些标准在这些标准在ITU-TITU-T的的I I系列中分系列中分别作为别作为I.430I.430和和I.431I.431颁布。因为颁布。因为B B通道和通道和D D通道在通道在同样的物理接口上复用，所以该物理层标准同样同样的物理接口上复用，所以该物理层标准同样适用于这两种通道。但是对于比物理层更高的层适用于这两种通道。但是对于比物理层更高的层次，用于这两个通道的协议结构则互不相同。次，用于这两个

106、通道的协议结构则互不相同。 对对于于D D通通道道：定定义义了了一一个个新新的的数数据据链链路路层层标标准准LAPD(Link LAPD(Link Access Access Protocol Protocol D D channel)channel)。该该标标准准基基于于HDLCHDLC修修改改，以以满满足足ISDNISDN需需求求。在在D D通通道道上上的的所所有有传传输输都都以以LAPDLAPD帧帧的的形形式式进进行行，这这些些帧帧在在用用户户设设备备和和ISDNISDN交交换换部部件件之之间间交交换换。D D通通道道支支持持3 3种种应应用用：控控制制信信令令，分分组组交交换换和和遥遥

107、测测。控控制制信信令令是是在在用用户户和和网网络络之之间间的的一一个个协协议议，定定义义了了一一个个呼呼叫叫控控制制协协议议(I.451(I.451Q.931)Q.931)，用用以以在在B B通通道道上上建建立立、维维持持和和终终止止连连接接；在在第第3 3层层之之上上可可以以有有与与用用户户到到用用户户控控制制信信令令相相关关的的更更高高层层次次的的功功能能，这这些些功功能能还还有有待待于于今今后后进进一一步步研研究究。D D通通道道也也可可以以被被用用来来向向用用户户提提供供分分组组交交换换服服务务。在在这这种种情情况况下下，使使用用X.25X.25第第3 3级级协协议议在在LAPDLAP

108、D帧帧中中传传输输X.25X.25分分组组，使使用用X.25X.25第第3 3级级协协议议在在D D通通道道上上建建立立通通向向其其他他用用户户的的虚虚电电路路，并并交交换换分分组组数数据据。最最后后一一个个应应用用领领域域遥遥测测，还还有有待待于今后进一步研究。于今后进一步研究。表表12.5 ISDN协议层次协议层次应用层应用层 端到端端到端 用户信令用户信令表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层Q.931Q.931I.451 I.451 数据链数据链路层路层LAPD(Q.921LAPD(Q.921I.441) I.441) 物理层物理层BRI(I.430) BRI(I.430)

109、PRI(I.431) PRI(I.431) B B通通道道可可以以用用于于电电路路交交换换，半半永永久久电电路路，以以及及分分组组交交换换。对对于于电电路路交交换换，当当需需要要时时才才在在B B通通道道上上建建立立一一条条电电路路。D D通通道道的的呼呼叫叫控控制制协协议议就就用用于于电电路路的的建建立立。电电路路一一旦旦建建立立起起来来，就就可可以以被被用用于于用用户户之之间间的的数数据据传传送送。半半永永久久电电路路是是按按照照事事先先约约定定在在被被连连接接的的用用户户和和网网络络之之间间建建立立起起来来的的一一条条B B通通道道电电路路；与与电电路路交交换换的的连连接接相相同同，它它

110、也也在在端端点点系系统统之之间间提提供供一一条条透透明明的的数数据据通通路路。在在被被连连接接的的站站看看来来，不不论论是是使使用用电电路路交交换换连连接接，还还是是使使用用半半永永久久电电路路连连接接，都都好好像像提提供供了了一一条条直直接接的的全全双双工工链链路路，它它们们自自由由地地使使用用它它们们自自己己的的格格式式、协协议议和和帧帧同同步步。因因此此，从从ISDNISDN的的观观点点看，第看，第2 2层至第层至第7 7层是不可见的，或者说没有指定。层是不可见的，或者说没有指定。 在分组交换的情况下，使用在分组交换的情况下，使用D D通道控制协议，在通道控制协议，在B B通通道上在用户

111、和分组交换结点之间建立一条电路交换连道上在用户和分组交换结点之间建立一条电路交换连接。一旦该电路建立起来，用户就可以采用接。一旦该电路建立起来，用户就可以采用X.25X.25的第的第2 2层和第层和第3 3层在那个通道上建立一条通往另一用户的虚电层在那个通道上建立一条通往另一用户的虚电路，并交换分组数据。路，并交换分组数据。 12.2.2 ISDN开放的业务1、ISDN业务业务(1) N-ISDN(1) N-ISDN业务类型业务类型 N-ISDNN-ISDN业务主要分为三大类业务主要分为三大类: :承载业务、用承载业务、用户终端业务和补充业务，如图户终端业务和补充业务，如图12.2012.20

112、所示。所示。 图图12.20承载业务和用户终端业务承载业务和用户终端业务 承载业务承载业务 承载业务是在承载业务是在ISDNISDN用户用户网络接口处网络接口处提供单纯的信息传送业务。利用提供单纯的信息传送业务。利用ISDNISDN提供的电路和分组提供的电路和分组交换能力将信息透明地从一个用户交换能力将信息透明地从一个用户网络接口传送到另网络接口传送到另一个用户一个用户网络接口，承载业务的用户数据流速率主要网络接口，承载业务的用户数据流速率主要受用户受用户网络接口速率的限制。网络接口速率的限制。 用户终端业务用户终端业务 用户终端业务是指所有面向用户用户终端业务是指所有面向用户的应用业务，即处

113、理由的应用业务，即处理由ISDNISDN标准所定义的用户终端业务。标准所定义的用户终端业务。用户终端业务的类型很多，主要有：用户终端业务的类型很多，主要有： 数字电话数字电话 电话业务在所有通信业务中所占的比重最大。电话业务在所有通信业务中所占的比重最大。由于在由于在ISDNISDN中的用户网络接口是数字连接，所以在中的用户网络接口是数字连接，所以在ISDNISDN中的中的电话终端是数字电话终端或者是含有数字电话功能的多功能电话终端是数字电话终端或者是含有数字电话功能的多功能终端。例如，数字电话的终端。例如，数字电话的64kb/s64kb/s的的PCMPCM信号。数字电话与模信号。数字电话与模

114、拟电话相比具有通话质量好、清晰度高、信噪比高、传输距拟电话相比具有通话质量好、清晰度高、信噪比高、传输距离不受限制等优点。离不受限制等优点。 智能用户电报智能用户电报( (TeletexTeletex) ) 它不是大家所熟悉的普通的用它不是大家所熟悉的普通的用户电报业务。智能用户电报是为那些有大量交换业务，不能户电报业务。智能用户电报是为那些有大量交换业务，不能全部通过用户电报得到满足的用户而设计的。它适用于在办全部通过用户电报得到满足的用户而设计的。它适用于在办公室间传递信函文件。智能用户电报的通信过程与用户电报公室间传递信函文件。智能用户电报的通信过程与用户电报不同，它不是双方操作人员之间

115、的人工通信，而是双方终端不同，它不是双方操作人员之间的人工通信，而是双方终端存储器之间的自动通信。存储器之间的自动通信。 可视电话可视电话 它是一种将计算机、电话和电视技术集成在一起它是一种将计算机、电话和电视技术集成在一起的通信业务，使两地用户可以方便地进行面对面的交流。的通信业务，使两地用户可以方便地进行面对面的交流。 传真传真 它可以把记录在纸上的文本或图像通过扫描传输出去，它可以把记录在纸上的文本或图像通过扫描传输出去，在接收端的记录纸上重现与发送端相同或相似的文本或图像的在接收端的记录纸上重现与发送端相同或相似的文本或图像的通信手段。其主要特点是可以处理任意的黑白图形和具有可记通信手

116、段。其主要特点是可以处理任意的黑白图形和具有可记录性，一并能保持原稿形式的拷贝。录性，一并能保持原稿形式的拷贝。 会议电视会议电视 它为远距离会议提供了方便。一般的会议电视业它为远距离会议提供了方便。一般的会议电视业务是通过复接设备将务是通过复接设备将3 3个个2B+D2B+D结合起来组成会议电视设备，通过结合起来组成会议电视设备，通过拨号方式实现异地三方的电视会议。与会者会感觉到如同在一拨号方式实现异地三方的电视会议。与会者会感觉到如同在一个会议室中开会一样。个会议室中开会一样。 数据通信数据通信 在在ISDNISDN中可以开放各种数据通信业务，如计算机中可以开放各种数据通信业务，如计算机间

117、通信、情报、资料检索、商业物资查询及用于家庭自动化的间通信、情报、资料检索、商业物资查询及用于家庭自动化的遥控、遥测及数据收集等。遥控、遥测及数据收集等。ISDNISDN提供提供64kb/s64kb/s或或128kb/s128kb/s的数据通的数据通信，比目前使用的信，比目前使用的DDN(DDN(数字专线网数字专线网) )提供的数据通信可靠性更高，提供的数据通信可靠性更高，而且可以同时进行数据传送和电话交流。此外，还可以把而且可以同时进行数据传送和电话交流。此外，还可以把ISDNISDN的数据通信作为的数据通信作为DDNDDN的后备链路，在的后备链路，在DDNDDN出现故障时，可自动切出现故障

118、时，可自动切换成换成ISDNISDN数据通信的方式。数据通信的方式。 附附加加业业务务 附附加加业业务务又又叫叫补补充充业业务务，是是在在承承载载和和用用户户终终端端业业务务基基础础上上附附加加的的业业务务，可可以以为为用用户户提提供供更更多多方方便便的的服服务务，但但是是附附加加业业务务不不能能单单独独存存在在。电电话话业业务务中中的的呼叫转移、主叫号码显示等功能均属于附加业务。呼叫转移、主叫号码显示等功能均属于附加业务。 2、ISDN用户用户网络接口协议网络接口协议 ISDNISDN用户用户网络接口是网络接口是ISDNISDN技术成功的关键所在。技术成功的关键所在。 (1) ISDN(1)

119、 ISDN用户用户网络接口的要求网络接口的要求 通用性通用性 不同类型的终端和业务能使用同一接口。不同类型的终端和业务能使用同一接口。 同时性同时性 在在ISDNISDN中，为了有效地利用用户线的传中，为了有效地利用用户线的传输容量，多个终端可接在同一个用户输容量，多个终端可接在同一个用户网络接口上。网络接口上。 可移植性可移植性 为了方便便携计算机等类型用户利用为了方便便携计算机等类型用户利用ISDNISDN通信，要求通信，要求ISDNISDN用户用户网络接口具有可移植性。网络接口具有可移植性。 隔离性隔离性 终端和网络可以独立地进行开发，而不终端和网络可以独立地进行开发，而不受对方的限制。

120、受对方的限制。(2) ISDN(2) ISDN用户用户网络接口的参考配置网络接口的参考配置 为了定义为了定义ISDNISDN用户用户网络接口的配置并建立相应网络接口的配置并建立相应的接口标准，的接口标准，ITU-TITU-T采用了功能群和参考点的概念。采用了功能群和参考点的概念。 功能组合功能组合(Functional Group) (Functional Group) 指在一个指在一个ISDNISDN用用户访问接口中所需要的一组功能。在一个功能组合内的户访问接口中所需要的一组功能。在一个功能组合内的具体功能可以由多个设备或软件来执行。具体功能可以由多个设备或软件来执行。 参考点参考点(Ref

121、erence Point) (Reference Point) 用来划分功能组合的用来划分功能组合的界面。通常，一个参照点对应设备之间的一个物理接口。界面。通常，一个参照点对应设备之间的一个物理接口。 应该注意的是，功能组合和参考点都是抽象的概念，它们可应该注意的是，功能组合和参考点都是抽象的概念，它们可能映射实际的物理结构，但又不同于物理的设备和接口。能映射实际的物理结构，但又不同于物理的设备和接口。 根据功能组合和参考点的概念，根据功能组合和参考点的概念，I.411I.411提出了提出了ISDNISDN用户用户网网络络接口的参考配置，如图接口的参考配置，如图12.2112.21所示。所示。

122、图图12.21典型的典型的ISDN拓扑拓扑 TElTEl标识端点用户的标识端点用户的ISDNISDN终端。它通过一条双绞线终端。它通过一条双绞线4 4线数字链路连接到线数字链路连接到ISDNISDN。该链路使用该链路使用TDM(TDM(时分多路时分多路复用复用) )提供提供3 3个通道，分别标记为个通道，分别标记为B B、B B和和D D通道通道(2B+D)(2B+D)。B B通道以通道以64kb/s64kb/s速率运行，速率运行，D D通道以通道以16kb/s16kb/s速率运行。速率运行。2B+D2B+D被指定为基本速率接口被指定为基本速率接口(BRI)(BRI)。ISDNISDN允许多至

123、允许多至8 8个个TElTEl共享一条共享一条2B+D2B+D链路。链路。B B通道的目的是运载话音、压通道的目的是运载话音、压缩视频和数据形式的用户载荷。缩视频和数据形式的用户载荷。D D通道的目的则是用通道的目的则是用作建立、管理和清除作建立、管理和清除B B通道会话的一个带外控制通道。通道会话的一个带外控制通道。 TE2设备是一个用户站，它表示当前已经在使用的设备，例如IBM 3270终端，HP和SUN工作站，以及用户电报。TE2必须连接到终端适配器(TA)。 TA终端适配器，它是允许非ISDN终端在ISDN线路上运行的一种设备。TA的用户使用诸如EIA-232-E或V系列规范的常规物理

124、层接口。TA负责非ISDN操作和ISDN操作之间的通信。通常，TA在外表上看起来像是一个外部MODEM，或者为插在TE2设备一个空槽上的一块板子。 NT1NT1是是把把4 4线线的的用用户户线线路路连连接接到到常常规规的的2 2线线本本地地回回路路的的一一个个设设备备，为为用用户户提提供供标标准准化化的的接接口口。ISDNISDN允允许许NTlNTl寻寻址址多多达达8 8个个终终端端设设备备。它它负负责责物物理理层层功功能能，例例如如信信令令同同步步和和定定时时。NTlNTl包包含含ISDNISDN在在用用户户屋屋内内的的物物理理和和电电的的端端接接功功能能，对对应应于于OSIOSI的的第第1

125、 1层层。它它可可以以被被ISDNISDN提提供供者者控控制制，并并形形成成到到达达网网络络的的一一个个边边界界，该该边边界界把把用用户户与与本本地地回回路路的的传传输输技技术术隔隔离离开开来来，并并为为用用户户设设备备的的连连接接提提供供一一个个物物理理接接口口。NTlNTl接接口口可可以以支支持持在在多多点点连连接接中中的的多多重重设设备备。例例如如，用用户户接接口口可可能能包包括括一一部部电电话话、个个人人计计算算机机和和报报警警系系统统，所所有有这些都可以通过一条多点线路附接到单个这些都可以通过一条多点线路附接到单个NTlNTl接口。接口。 图中，标出了用户图中，标出了用户网络接口上的

126、参考点。参照点的目的是描网络接口上的参考点。参照点的目的是描述网络运营者的责任在哪里终止。标记为述网络运营者的责任在哪里终止。标记为R R、S S、T T和和U U的参照点是的参照点是功能组合之间的逻辑接口，它们要么是终端设备类型功能组合之间的逻辑接口，它们要么是终端设备类型1(TE1),1(TE1),终端终端设备类型设备类型2(TE2)2(TE2)，或者是网络终端或者是网络终端(NTl,NT2)(NTl,NT2)的组合。的组合。 参照点参照点U(User)U(User)对应于数字用户线，。这个接口用来描述用户对应于数字用户线，。这个接口用来描述用户线上的双向数据信号。它位于线上的双向数据信号

127、。它位于NT1NT1设备两线一侧，把设备两线一侧，把NT1NT1与线路终与线路终端端(LT)(LT)装置隔开。装置隔开。U U接口是国家标准，而在参照点接口是国家标准，而在参照点s(system)s(system)和和T(mrminalT(mrminal) )实现的接口则是国际标准。实现的接口则是国际标准。 参照点参照点T(terminal)T(terminal)对应用户屋内的一个最小对应用户屋内的一个最小ISDNISDN网络端接，网络端接，它把网络提供者的设备与用户设备分开，是用户与网络的分界点。它把网络提供者的设备与用户设备分开，是用户与网络的分界点。T T点右侧的设备归网管部门所有，左侧

128、的设备归用户所有。位于点右侧的设备归网管部门所有，左侧的设备归用户所有。位于NTlNTl与与NT2NT2之间。之间。 参照点参照点S(system)S(system)对应单个具体的对应单个具体的ISDNISDN终端接口，把用户终端终端接口，把用户终端设备和与网络相关的通信功能分开。设备和与网络相关的通信功能分开。参照点参照点R(rate)R(rate)在非在非ISDNISDN用户设备和适配器设备之间提供一个非用户设备和适配器设备之间提供一个非ISDNISDN接口。典型地，这个接口与诸如接口。典型地，这个接口与诸如EIA-232-EEIA-232-E和和X.25X.25等较老的接等较老的接口标准

129、兼容。位于口标准兼容。位于TE2TE2和和TATA之间。之间。 即参考点即参考点T和和S是承载业务的接入点。是承载业务的接入点。参考点参考点R使不符合使不符合ISDN标准的设备经过标准的设备经过终端适配器转换后接到终端适配器转换后接到ISDN的承载业务的承载业务接人点。接人点。 TE1和和TE2左侧是用户终端业务的接入左侧是用户终端业务的接入点。使用点。使用ISDN标准终端的用户终端业务标准终端的用户终端业务从从TE1接入；使用非接入；使用非ISDN标准终端的用标准终端的用户终端业务从户终端业务从TE2接入。接入。 下面主要介绍普通家庭用户，大、中小型企业的局域网下面主要介绍普通家庭用户，大、

130、中小型企业的局域网怎样通过怎样通过ISDNISDN接人接人InternetInternet。通过通过ISDNISDN上网可以实现数字化上网可以实现数字化传输、高速、方便、费用低廉等优点。传输、高速、方便、费用低廉等优点。 (1) (1) 普通用户上网普通用户上网 对于普通的家庭用户来说，通过对于普通的家庭用户来说，通过ISDNISDN接人接人InternetInternet可以有可以有两种选择方案：两种选择方案： 通过通过TATA上网如图上网如图12.2212.22所示，非所示，非ISDNISDN标准终端设备，标准终端设备，如模拟电话机、如模拟电话机、G3G3传真机、个人计算机等，可以通过适配

131、器传真机、个人计算机等，可以通过适配器TATA接入网络终端接入网络终端NTlNTl，而带而带ISDNISDN卡的计算机可直接接入卡的计算机可直接接入ISDNISDN中。中。 通过通过ISDN PCISDN PC卡接人卡接人Internet Internet 若若ISDNISDN网络的终端设网络的终端设备为备为NTlNTl+ +，那么它既可以接那么它既可以接1 1类终端设备，也可接类终端设备，也可接2 2类终端设类终端设备，其实现方案如图备，其实现方案如图12.2312.23所示。所示。3、ISDN网络的解决方案网络的解决方案 图12.22普通用户上网实现方案1图图12.23晋通用户上网实现方案

132、晋通用户上网实现方案2 两种方案各用优缺点。第一种方案中，用TA上网可以动态分配带宽，上网的同时可以兼顾打电话或收发传真。第二种方案是通过PC卡上网，可以摆脱RS232接口瓶颈的束缚，但大部分的PC卡却不具备普通模拟电话的接口，不能边上网边打电话。 (2) 局域网连接局域网连接Internet的解决方案的解决方案 目前，很多单位都有了自己的局域网目前，很多单位都有了自己的局域网(LAN)，要想让局域网上的所有计算机同要想让局域网上的所有计算机同时上网，可以借助时上网，可以借助Router(路由器路由器)或或Bridge(网桥网桥)，通过，通过ISDN将局域网连接将局域网连接到到Internet

133、上。其实现方案如图上。其实现方案如图12.24所示。所示。图12.24局域网连接Internet(3) 企业网互联的解决方案企业网互联的解决方案 随着随着INTERNET的飞速发展，各的飞速发展，各企业的内部网和各企业之间网络也需企业的内部网和各企业之间网络也需要实现互联，从性价比来说，通过要实现互联，从性价比来说，通过ISDN将各局域网互联是比较理想的将各局域网互联是比较理想的选择，其实现方案如图选择，其实现方案如图12.25所示。所示。 图12.25通过ISDN实现局域网互联12.2.3宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网BISDN N-ISDN由数字电话网演变而成，其主要业务是64kb/

134、s的电路交换业务，仅在用户网络接口上实现分组交换业务，而且网络内部仍由独立分开的电路交换和分组交换实体来提供不同的业务。N-ISDN通常只能提供PCM一次基群速率以内的电信业务，该限制使N-ISDN对技术的发展适应性较差，也使ISDN存在固有的局限性，具体表现在以下几方面 (1)(1)传送速率低传送速率低 N-ISDNN-ISDN采用传统铜线来传输，使采用传统铜线来传输，使用户入网接口处的速率不能高于用户入网接口处的速率不能高于PCMPCM一次基群速率，该一次基群速率，该速率不可能用于传送高速数据或图像业务速率不可能用于传送高速数据或图像业务( (如视频信号如视频信号等等) )，不能适应新业务

135、发展的需求。，不能适应新业务发展的需求。 (2)(2)网络功能复杂网络功能复杂 N-ISDNN-ISDN的网络交换系统相当复的网络交换系统相当复杂，虽然它在用户杂，虽然它在用户网络接口上提供了包括分组交换网络接口上提供了包括分组交换业务在内的综合业务，但其网络内部实际上是电路交业务在内的综合业务，但其网络内部实际上是电路交换和分组交换并存的单一网络，用户环路只能获得换和分组交换并存的单一网络，用户环路只能获得B B信信道和道和D D信道两种标准通信速率。信道两种标准通信速率。 (3)N-ISDN(3)N-ISDN对新业务的引入有较大的局限性对新业务的引入有较大的局限性 由于由于N-ISDNN-

136、ISDN只能以固定的传输速率只能以固定的传输速率( (如如64kb/s64kb/s、84kb/s84kb/s、920kb/s920kb/s等等) )来支持现有的电信业务，这将很难满足未来支持现有的电信业务，这将很难满足未来电信业务的突发、变速率和多速率特性的要求。来电信业务的突发、变速率和多速率特性的要求。 为了克服为了克服N-ISDNN-ISDN的局限性，人们开始寻求一种更灵活、的局限性，人们开始寻求一种更灵活、高效、经济的网络，它可以适应新技术、新业务的需要，高效、经济的网络，它可以适应新技术、新业务的需要，并能充分、有效地利用网络资源。并能充分、有效地利用网络资源。ITU-TITU-T将

137、这种网络命将这种网络命名为宽带名为宽带ISDNISDN，也称为也称为B-ISDN(Broadband ISDN)B-ISDN(Broadband ISDN)。带宽带宽比比N-ISDNN-ISDN增加了一个增加了一个25002500倍的因子，但所带来的挑战同倍的因子，但所带来的挑战同样是巨大的。样是巨大的。 宽带宽带ISDNISDN基于异步传输方式基于异步传输方式(ATM(ATM，Asynchronous Transfer Mode)Asynchronous Transfer Mode)技术。技术。ATMATM基本上是一种基本上是一种分组交换技术，而不是电路交换技术分组交换技术，而不是电路交换技

138、术( (虽然它能够相当虽然它能够相当好地仿真电路交换好地仿真电路交换) )。在。在B-ISDNB-ISDN中将要处理多种传输速中将要处理多种传输速率与持续时间不同业务，传输速率从几十率与持续时间不同业务，传输速率从几十b/sb/s到几百到几百Mb/sMb/s不等，持续时间从几秒到几小时不等。而且为了满不等，持续时间从几秒到几小时不等。而且为了满足信息查询、发布等多种需求，数据流有单向、双向和足信息查询、发布等多种需求，数据流有单向、双向和广播等多种传送方式。广播等多种传送方式。 为了适应为了适应B-ISDNB-ISDN的信息传输要求，的信息传输要求，ITU-TITU-T的的1.3211.321

139、定义了定义了B-ISDNB-ISDN基本结构模型，如图基本结构模型，如图12.2612.26所示。由所示。由图可以看出图可以看出B-ISDNB-ISDN的基本结构与的基本结构与N-ISDNN-ISDN的结构类似，的结构类似，但是但是B-ISDNB-ISDN网络具有宽带能力，因此，网络具有宽带能力，因此，B-ISDNB-ISDN的用的用户户网络接口速率除包括网络接口速率除包括N-ISDNN-ISDN的全部接口速率外，的全部接口速率外，还增加了还增加了155.52Mb/s155.52Mb/s和和622.08Mb/s622.08Mb/s两个宽带接口速两个宽带接口速率，而且为了满足率，而且为了满足B-

140、ISDNB-ISDN各种业务传输的要求，各种业务传输的要求，B-B-ISDNISDN还提供宽带还提供宽带ATMATM交换和复用功能。交换和复用功能。 图图12.26 B-ISDN基本结构模型基本结构模型 B-ISDNB-ISDN的信息传递特点主要表现在以下几点：的信息传递特点主要表现在以下几点：(1)B-ISDN(1)B-ISDN要提供多种高质量的信息传输业要提供多种高质量的信息传输业务，因此，在务，因此，在B-ISDNB-ISDN中主要以光纤作为传输媒体。中主要以光纤作为传输媒体。光纤的传输质量高，可以保证所提供的业务质量。光纤的传输质量高，可以保证所提供的业务质量。同时同时B-ISDNB-

141、ISDN利用现有的网络智能终端资源，减少利用现有的网络智能终端资源，减少了网络运行中的差错诊断、纠错、重发等环节，了网络运行中的差错诊断、纠错、重发等环节，提高了网络的传输速率，带来了高效率。提高了网络的传输速率，带来了高效率。(2)B-ISDN(2)B-ISDN规定采用规定采用ATMATM的交换和复用，以避的交换和复用，以避免网络资源的浪费。免网络资源的浪费。ATMATM以信元为传输、交换的以信元为传输、交换的基本单位，给传输和交换带来极大的便利。基本单位，给传输和交换带来极大的便利。(3)B-ISDN(3)B-ISDN利用了虚信道和虚通道，因此在利用了虚信道和虚通道，因此在B-ISDNB-

142、ISDN中可以做到中可以做到“按需分配按需分配”网络资源，使传网络资源，使传输的信息动态地占用信道。这使输的信息动态地占用信道。这使B-ISDNB-ISDN呈现开放呈现开放状态，具有很大的灵活性。状态，具有很大的灵活性。12.3 信息高速公路 信信 息息 高高 速速 公公 路路 （ Information Super HighWays），该该名名称称借借鉴鉴于于美美国国曾曾在在20世世纪纪50年年代代修修建建的的对对推推动动经经济济发发展展和和繁繁荣荣起起巨巨大大作作用用的的全全国国高高速速公公路路州州际际干干线线，以以此此来来说说明明信信息息的的速速度度之之快快。实实际际上上，信信息息高高速

143、速公公路路是是一一个个高高速速信信息息网网体体系系，也也称称高高速速信信息息网网络络。在在该该网网络络体体系系中中，是是以以大大容容量量的的光光缆缆为为传传输输介介质质，以以集集话话音音、数数据据、图图像像、文字为一体的多媒体信息为载体。文字为一体的多媒体信息为载体。 19931993年年3 3月月2222日，当时的美国总统克林顿在日，当时的美国总统克林顿在“促进美国经济促进美国经济增长的技术增长的技术经济发展新方向经济发展新方向”的报告中，提出了建设信息的报告中，提出了建设信息高速公路的大胆设想。同年高速公路的大胆设想。同年9 9月月1515日，美国政府宣布实施国家日，美国政府宣布实施国家信

144、息基础结构信息基础结构NIl(NationalNIl(National Information Infrastructure) Information Infrastructure)行行动计划动计划( (即信息高速公路计划即信息高速公路计划) )。准备在。准备在2020年内投资年内投资200200亿美元，亿美元，预定在预定在20072007年基本完成年基本完成NIINII计划。计划。NIINII的最终目标是要实现全国的最终目标是要实现全国所有人都可以通过信息高速公路自由地联机通信，例如：居家所有人都可以通过信息高速公路自由地联机通信，例如：居家上班（上班（TelecommutingTeleco

145、mmuting），），居家上学居家上学( (TelelearningTelelearning) )和居家就和居家就医医(Telemedicine)(Telemedicine)等。当然要达到这一目标就必须建成遍及全等。当然要达到这一目标就必须建成遍及全国城乡的大容量高速数字传输网以及大量通信和专用数据库，国城乡的大容量高速数字传输网以及大量通信和专用数据库，并连接全国乃至国外的丰富信息资源。这样才能为所有的机关、并连接全国乃至国外的丰富信息资源。这样才能为所有的机关、学校、企业和家庭用户提供宽频带服务。那么光纤网应该是学校、企业和家庭用户提供宽频带服务。那么光纤网应该是NIlNIl的传输网基础。

146、的传输网基础。 NII的实施具有深远的社会效益，它可以大大提高政府部门的实施具有深远的社会效益，它可以大大提高政府部门和企业的工作效率，促进生产力的发展。和企业的工作效率，促进生产力的发展。 图12.27 主干网 支线部分支线部分 支线部分主要是指覆盖各学校、各企事业单位支线部分主要是指覆盖各学校、各企事业单位和组织的网络。现以校园网为例，如图和组织的网络。现以校园网为例，如图12.28所示。所示。 图12.28 校园网逻辑图 电子邮件电子邮件 电子邮件以其快速便捷的优点实现了通信电子邮件以其快速便捷的优点实现了通信双方的实时双方的实时“信件信件”对话。计算机终端能自动存储邮件，对话。计算机终

147、端能自动存储邮件，供用户随时阅读。供用户随时阅读。 文件服务文件服务 校园网一般连接着若干大型文件服务器，校园网一般连接着若干大型文件服务器，以提供足够大的硬盘空间为用户存储文件。以提供足够大的硬盘空间为用户存储文件。打印服务打印服务 为用户提供高质量的文件、图像等的输出设为用户提供高质量的文件、图像等的输出设备，如激光打印机。备，如激光打印机。 图书资料服务图书资料服务 各种图书、资料、报刊的最新信息不各种图书、资料、报刊的最新信息不断录入计算机，网络用户可以方便及时地获取图书、资断录入计算机，网络用户可以方便及时地获取图书、资料信息。料信息。 行政信息管理行政信息管理 能为各级各部门的行政

148、人员提供服务，能为各级各部门的行政人员提供服务，提高他们的管理水平和工作效率。提高他们的管理水平和工作效率。 结点部分结点部分 结点部分主要是指用户的现代化信息环境，也结点部分主要是指用户的现代化信息环境，也包括各种信息的发送和接收设备。如家庭信息环境；办公室信包括各种信息的发送和接收设备。如家庭信息环境；办公室信息环境等。如图息环境等。如图12.2912.29所示。所示。图12.29 结点部分 (2) 组组织织结结构构 除除了了要要有有合合理理的的技技术术结结构构，必必要要的的社社会会组组织织结结构构也也是是不不可可少少的的。组组织织结结构构可可以以看看作作是是一一个个管管理理信信息息高高速

149、速公公路路的的特特别别小小组组，它它可可以以由由一一个个国国家家的的不不同同部部分分(如如企企业业界界、学学术术界界、公公共共利利益益集集团团、各各地地方方政政府府等等)的的代代表表组组成成。主主要要负负责责制制定定政政府府长长期期有有关关重重大大电电信信问问题题的的政政策策；提提出出要要推推广广和和使使用用信信息息高高速速公公路路所所必必须须解解决决的的重重要要信信息息政政策策；负负责责协协调调国国家家在在制制造造业业、教教育育、保保健健、服服务务、图图书书馆馆和和其其他他领领域域中中开开发发，示示范范和和推推广应用信息技术的工作等。广应用信息技术的工作等。 2、信息高速公路的组成和特征、信

150、息高速公路的组成和特征 (1) (1) 信息高速公路的组成信息高速公路的组成 信息高速公路的主干部分信息高速公路的主干部分是使用现有的广域网技术，如光纤通信、微波通信、卫是使用现有的广域网技术，如光纤通信、微波通信、卫星通信和移动通信；用户与干线之间使用光缆、同轴电星通信和移动通信；用户与干线之间使用光缆、同轴电缆、铜线及无线移动通信设备等连接；信息服务设备包缆、铜线及无线移动通信设备等连接；信息服务设备包括超级计算机，大、中、小型计算机，微型计算机及并括超级计算机，大、中、小型计算机，微型计算机及并行机；用户终端设备可以是行机；用户终端设备可以是PCPC机、掌上机、智能电话及机、掌上机、智能

151、电话及电视设备等；网络软件包括网络通信协议、用户界面、电视设备等；网络软件包括网络通信协议、用户界面、数据库、业务管理系统和信息获取系统等。如图数据库、业务管理系统和信息获取系统等。如图12.3012.30所所示。示。 图12.30 信息高速公路组成图从图中可以看出，信息高速公路所用的技术，几乎包括了从图中可以看出，信息高速公路所用的技术，几乎包括了从图中可以看出，信息高速公路所用的技术，几乎包括了从图中可以看出，信息高速公路所用的技术，几乎包括了当今信息科学领域中的计算机、通信、信息处理等所有的尖端当今信息科学领域中的计算机、通信、信息处理等所有的尖端当今信息科学领域中的计算机、通信、信息处

152、理等所有的尖端当今信息科学领域中的计算机、通信、信息处理等所有的尖端技术。技术。技术。技术。(2) (2) (2) (2) 信息高速公路的特征信息高速公路的特征信息高速公路的特征信息高速公路的特征 数字化数字化数字化数字化 抗干扰能力强、失真度小、容量大、保密性好、抗干扰能力强、失真度小、容量大、保密性好、抗干扰能力强、失真度小、容量大、保密性好、抗干扰能力强、失真度小、容量大、保密性好、成本低、便于与计算机连接。成本低、便于与计算机连接。成本低、便于与计算机连接。成本低、便于与计算机连接。 高速化高速化高速化高速化 速度和容量有着接近正比例的结构体系。速度和容量有着接近正比例的结构体系。速度

153、和容量有着接近正比例的结构体系。速度和容量有着接近正比例的结构体系。 网络化网络化网络化网络化 通信平台和应用信息体系配合构成了网络。用通信平台和应用信息体系配合构成了网络。用通信平台和应用信息体系配合构成了网络。用通信平台和应用信息体系配合构成了网络。用户的多元户的多元户的多元户的多元“信息媒体信息媒体信息媒体信息媒体”通过应用信息体系置入公用通过应用信息体系置入公用通过应用信息体系置入公用通过应用信息体系置入公用“平台平台平台平台”。 多媒体化多媒体化多媒体化多媒体化 采用多媒体计算机和通信机，使多媒体共存，采用多媒体计算机和通信机，使多媒体共存，采用多媒体计算机和通信机，使多媒体共存，采

154、用多媒体计算机和通信机，使多媒体共存，完成了综合、双向传输。完成了综合、双向传输。完成了综合、双向传输。完成了综合、双向传输。 多样化多样化多样化多样化 即功能的兼容化，未来的信息高速公路都能彻即功能的兼容化，未来的信息高速公路都能彻即功能的兼容化，未来的信息高速公路都能彻即功能的兼容化，未来的信息高速公路都能彻底予以满足。底予以满足。底予以满足。底予以满足。 双向性双向性双向性双向性 亦称双工交互性，在通信过程中，可以对信息亦称双工交互性，在通信过程中，可以对信息亦称双工交互性，在通信过程中，可以对信息亦称双工交互性，在通信过程中，可以对信息处理的全过程随时干预或介入。处理的全过程随时干预或

155、介入。处理的全过程随时干预或介入。处理的全过程随时干预或介入。 小型化小型化小型化小型化 人们经常在三维空间进行大幅度活动，就要求人们经常在三维空间进行大幅度活动，就要求人们经常在三维空间进行大幅度活动，就要求人们经常在三维空间进行大幅度活动，就要求个人携带的设备小型化。个人携带的设备小型化。个人携带的设备小型化。个人携带的设备小型化。3、信息高速公路的技术基础和关键技术、信息高速公路的技术基础和关键技术 信息高速公路的技术基础几乎集中了当今通信高科技的所有领域。主要包括光纤通信、ATM技术、智能网等以及与其它相关的技术，如：信息处理技术(语音、图像处理)、数据库技术、操纵系统技术等。 现有的

156、光缆干线、同轴电缆、无线传播、卫星通信以及遍及全球的各种通信，只是信息高速公路的传输部分。要建设信息高速公路，还要建立起完整的管理和运行体系。这将涉及多项关键技术：如多媒体技术；网络协议与接口技术；硬、软件技术；ATM技术；互操作性；卫星通信；移动通信；个人通信与全球通信；宽带综合业务数字网（B-ISDN）等等多种技术。 4、中国的信息高速公路发展、中国的信息高速公路发展 美国信息高速公路计划宣布后，受到中国有关美国信息高速公路计划宣布后，受到中国有关方面的高度重视，国内许多专家教授相继发表方面的高度重视，国内许多专家教授相继发表论文，提出自己的见解与评论。一些通信、计论文，提出自己的见解与评

157、论。一些通信、计算机、自动化等领域的专家还共同研讨了算机、自动化等领域的专家还共同研讨了“国国民经济信息化民经济信息化”和建立中国和建立中国 “信息高速公路信息高速公路”的问题。国家经济信息化联席会议也召开了有的问题。国家经济信息化联席会议也召开了有关国民经济信息化发展战略的高层次研讨会。关国民经济信息化发展战略的高层次研讨会。19941994年年3 3月邮电部长吴基传提出了加快建设信息月邮电部长吴基传提出了加快建设信息高速公路，为国民经济信息化服务的讲话。从高速公路，为国民经济信息化服务的讲话。从此国内拉开了建设信息高速公路的序幕。此国内拉开了建设信息高速公路的序幕。(1) (1) 我国建设

158、信息高速公路的基础条件我国建设信息高速公路的基础条件 我国原有的信息基础我国原有的信息基础设施和市场都比较薄弱。国内大、中、小型计算机数量不多，微机设施和市场都比较薄弱。国内大、中、小型计算机数量不多，微机数量在数量在200200万台左右，已建成的数据库只有万台左右，已建成的数据库只有800800多个，信息总量大约多个，信息总量大约50005000万条，但由农村与城市人口的比例为万条，但由农村与城市人口的比例为4 4：1 1，所以对于信息设备，所以对于信息设备的拥有存在很大的不均衡性。的拥有存在很大的不均衡性。 从技术基础上看，我国相对于发达国家来说，是比较薄弱的。从技术基础上看，我国相对于发

159、达国家来说，是比较薄弱的。虽然我们已引进了许多先进技术、有些也正在处在研究开发阶段，虽然我们已引进了许多先进技术、有些也正在处在研究开发阶段，但离大量生产、商用化、国产化还有很长一段路要走。基本上，我但离大量生产、商用化、国产化还有很长一段路要走。基本上，我国的信息加工还处在手工处理阶段。据统计大约有国的信息加工还处在手工处理阶段。据统计大约有9090的信息资源的信息资源尚未电子化，如电子数据互换、可视图文、光盘数据库、新型服务尚未电子化，如电子数据互换、可视图文、光盘数据库、新型服务等才刚起步。等才刚起步。 从管理基础上看，我国对信息的管理还跟不上发从管理基础上看，我国对信息的管理还跟不上发

160、达国家，主要是缺乏一个全国性的信息管理机构和达国家，主要是缺乏一个全国性的信息管理机构和管理体制，缺乏相应的法规政策，缺乏全面的规划管理体制，缺乏相应的法规政策，缺乏全面的规划和可行的实施策略。和可行的实施策略。 另外，在国内社会各界，对信息是另外，在国内社会各界，对信息是“生产力生产力”的的认识虽然已加强，但是还没有达到足够的高度，而认识虽然已加强，但是还没有达到足够的高度，而且对信息的利用也存在很大的局限性和不均衡性。且对信息的利用也存在很大的局限性和不均衡性。 除了以上的薄弱之处，我们也应该看到我国现正除了以上的薄弱之处，我们也应该看到我国现正处在通信事业大发展的时期，通信网的规模已进入

161、处在通信事业大发展的时期，通信网的规模已进入世界前世界前1010名，通信网的数字化和光纤化程度也很高，名，通信网的数字化和光纤化程度也很高，而且公用分组交换网和数字数据网也相继开通。全而且公用分组交换网和数字数据网也相继开通。全国建有信息企业国建有信息企业80008000多家，政府信息机构多家，政府信息机构20002000多家。多家。信息咨询公司信息咨询公司3000030000多家，信息从业人员已超过多家，信息从业人员已超过100100万。万。 (2) 建立国家信息网建立国家信息网 目前，我国已提出建立目前，我国已提出建立“国家经济信息国家经济信息网网”的计划。以推进国家经济信息化，缩短与发达

162、国家的差距，的计划。以推进国家经济信息化，缩短与发达国家的差距，这是中国跟踪信息高速公路的重大举措。但是我们必须意识到这这是中国跟踪信息高速公路的重大举措。但是我们必须意识到这还要根据我国的实际情况，量力而行，突出重点。还要根据我国的实际情况，量力而行，突出重点。 国家经济信息网由信息资源网和信息通信网组成。信息资源网，国家经济信息网由信息资源网和信息通信网组成。信息资源网，它是国民经济各管理部门建立的各种信息库和信息应用系统。信它是国民经济各管理部门建立的各种信息库和信息应用系统。信息通信网，它是在国家公用电信网基础上通过开发网络通信平台，息通信网，它是在国家公用电信网基础上通过开发网络通信

163、平台，将各种信息资源和应用系统实现广域联网。将各种信息资源和应用系统实现广域联网。 我国我国“八五八五”建设的建设的22个中、大型卫星通信地球站，为全国省个中、大型卫星通信地球站，为全国省会以上城市提供了大容量数字传输网络。在光纤数字网的基础上，会以上城市提供了大容量数字传输网络。在光纤数字网的基础上，1993年年9月，又完成了全国分组交换网、公用数据网的第一期扩月，又完成了全国分组交换网、公用数据网的第一期扩容工程，使其覆盖全国的容工程，使其覆盖全国的267个大中城市，拥有个大中城市，拥有2万个终端，速率万个终端，速率可达可达64kb/s，该网已开始提供数据通信服务，并与国际上的该网已开始提

164、供数据通信服务，并与国际上的37个个分组交换网实现了互连。我国在相当长的时间内分组交换网实现了互连。我国在相当长的时间内(1020年）铜年）铜缆电缆仍将是用户网中的主要传输媒介，所以要实现用户网数字缆电缆仍将是用户网中的主要传输媒介，所以要实现用户网数字化，除铺设光纤用户网，提供宽带用户网外，对现有用户线路进化，除铺设光纤用户网，提供宽带用户网外，对现有用户线路进行改造，实现用户网铜缆数字化是非常经济实用的。行改造，实现用户网铜缆数字化是非常经济实用的。通通达达31个个省省市市的的全全国国高高速速数数字字数数据据网网骨骨干干网网第第一一期期工工程程已已于于1994年年7月月投投入入运运行行，该

165、该网网用用于于为为各各种种信信息息系系统统提提供供不不同同速速率率的的永永久久性性和和半半永永久久性性的的专专用用数数字字电电路路。从从全全局局发发展展考考虑虑，从从国国家家信信息息网网要要求求来来说说，CATV网网应应与与通通信信网网统统一一规规划划，统统一一建建网网，这这样样可可避避免重复。免重复。(3) 我国建立互联网我国建立互联网(Internet)是信息高速公是信息高速公路的雏形，以它为起点，可以推动我国的信息高路的雏形，以它为起点，可以推动我国的信息高速公路。互联网络是当今世界最大、最流行的全速公路。互联网络是当今世界最大、最流行的全球信息资源网，它把世界上球信息资源网，它把世界上

166、168个国家的近个国家的近500万万台计算机主机和台计算机主机和4000万用户紧密地连接在一起。万用户紧密地连接在一起。我国已在我国已在1995年年4月将邮电部公用计算机互联网月将邮电部公用计算机互联网络向社会正式开放。络向社会正式开放。 互联网络已成为进行科研和信息资源共享的互联网络已成为进行科研和信息资源共享的重要手段，除了新闻服务、电子邮件、远程登录、重要手段，除了新闻服务、电子邮件、远程登录、文件传送、，信息查询、浏览等方式外，在商业文件传送、，信息查询、浏览等方式外，在商业活动、工业生产中也大有可为。活动、工业生产中也大有可为。 金金卡卡工工程程 金金卡卡工工程程也也称称电电子子货货

167、币币工工程程，它它将将为为银银行行和和内内贸贸、旅旅游游等等有有关关部部门门提提供供服服务务。它它是是在在充充分分利利用用现现有有的的邮邮电电、银银行行网网络络资资源源的的基基础础上上，通通过过“金金桥桥”网网，联联通通和和完完善善金金融融业业务务信信息息系系统统。它它为为金金融融系系统统推推行行信信用用卡卡和和现现金金卡卡，逐逐步步实实现现现现金金存存兑兑和和现现金金支支付付电电子子化化，为为商商贸贸、旅旅游游等等行行业业提提供供新新型型电电子子支支付付手手段段，减减少少现现金金流流通通、提提供供了了方方便便。金金卡卡工工程程的的目目标标是是用用10年年时时间间，在在全全国国400个个城城市

168、市，三三亿亿城城市市人人口口中中推推广广使使用用卡卡基基支支付付工工具具和和信信息息媒媒介介，各各种种卡卡基基发发行行量量达达二二亿亿张张。它它的的实实施施将将促促进进实实现现支支付付手手段段的的金金融融交交易易卡卡业业务务电电子子化化；建建立立和和健健全全有有关关金金融融立立法法和和制制度度，在在国国民民中中普普及及用用卡卡的的文文化化，提提高高技技术术和和道道德德素素质质；建建立立全全国国新新的的金金融融交交易易卡卡发发行行与与业业务务管管理理体体系系，促促进进金金融融、商商业业和和流流通通领领域域的的信信息息化化；形形成成支支持持金金卡卡发发展展的的电电子子信信息息产产业业能能力力，产产

169、用用结结合合，带带动动我我国信息产业的发展，国信息产业的发展，10年规划分三个阶段进行：年规划分三个阶段进行： 试点阶段(19941996年)约10个省市，覆盖3000万人口，全国总发卡量3000张。 推广应用阶段(19971999年)3050个城市，覆盖6000万人口，全国总发卡量6000万张。 普及阶段(20002003年)400个城市，覆盖3亿人口，全国总发卡量2亿张。 需要指出的是，金卡工程的实施与需要指出的是，金卡工程的实施与“一卡在手，走遍神州一卡在手，走遍神州” 梦想的实现还是有区别的。金卡工程的梦想的实现还是有区别的。金卡工程的“奠基石奠基石”于于19931993年就年就已埋下

170、，但在此后的已埋下，但在此后的9 9年中，各商业银行虽耗资近年中，各商业银行虽耗资近1010亿人民币，亿人民币，在北京建立了银行卡信息交换总中心，并在在北京建立了银行卡信息交换总中心，并在1616个城市建设了银个城市建设了银行卡信息交换分中心，但仍没有实现银行卡顺利联通，却出现行卡信息交换分中心，但仍没有实现银行卡顺利联通，却出现了了“诸侯割据诸侯割据”的局面，并僵持数年。的局面，并僵持数年。20022002年年1 1月月1313日，中国人日，中国人民银行宣布推出银行卡联网通用标识民银行宣布推出银行卡联网通用标识“银联银联”，从此僵局，从此僵局才被打破。随后，中国银联股份有限公司成立，银联一卡

171、通正才被打破。随后，中国银联股份有限公司成立，银联一卡通正式启用。这个在合并全国银行卡信息交换总中心和式启用。这个在合并全国银行卡信息交换总中心和1818个城市银个城市银行卡中心的基础上，由中国工商银行、中国农业银行、中国银行卡中心的基础上，由中国工商银行、中国农业银行、中国银行、中国建设银行、交通银行等银行卡发卡金融机构共同发起行、中国建设银行、交通银行等银行卡发卡金融机构共同发起设立的公司，几经周折终成正果，从此也揭开了建设银行卡信设立的公司，几经周折终成正果，从此也揭开了建设银行卡信息高速路的序幕。息高速路的序幕。 “ “银联银联”标识的推出能否实现标识的推出能否实现“一卡在手、走遍神州

172、一卡在手、走遍神州”，推动我国银行业发挥整体优势、提高竞争与抗风险能力，还推动我国银行业发挥整体优势、提高竞争与抗风险能力，还需多方面的努力。这涉及与银行、计算机厂商、卡产业链、需多方面的努力。这涉及与银行、计算机厂商、卡产业链、社会资源以及与行业的联合，其中最重要的是与计算机硬件、社会资源以及与行业的联合，其中最重要的是与计算机硬件、软件和集成厂商加强合作，做好网络系统、交换系统的布局软件和集成厂商加强合作，做好网络系统、交换系统的布局与清算系统的规划。这些联合是否成功，在一定程度上还取与清算系统的规划。这些联合是否成功，在一定程度上还取决于银行之间、银行业与保险业、银行业与证券业，以及金决

173、于银行之间、银行业与保险业、银行业与证券业，以及金融业与其他行业的统一平台的建设。银联工程将更加促进我融业与其他行业的统一平台的建设。银联工程将更加促进我国信息产业的高速增大，为信息技术解决方案提供商创造巨国信息产业的高速增大，为信息技术解决方案提供商创造巨大发展空间。银联工程全面推行统一的业务规范和技术标准，大发展空间。银联工程全面推行统一的业务规范和技术标准，加快了银行卡联网通用的步伐，推动了我国金融信息化建设，加快了银行卡联网通用的步伐，推动了我国金融信息化建设，适应了加入适应了加入WTOWTO后我国银行业竞争的需要。后我国银行业竞争的需要。“一卡在手，走遍一卡在手，走遍神州神州”将不再

174、是梦想。将不再是梦想。 金关工程金关工程 金关工程是利用现代电子信息技术，加快金关工程是利用现代电子信息技术，加快我国外贸领域信息化、科学化、自动化管理的一项重要工程。我国外贸领域信息化、科学化、自动化管理的一项重要工程。是以无纸贸易数字数据交换是以无纸贸易数字数据交换(EDI)(EDI)为手段的外贸专用网工程，为手段的外贸专用网工程，它是以金桥网这基础的应用信息系统工程，将为海关、外贸、它是以金桥网这基础的应用信息系统工程，将为海关、外贸、外汇管理、银行、商检、外运和税务等企业和部门的系统联外汇管理、银行、商检、外运和税务等企业和部门的系统联网作出贡献，主要用于建立出口退税、配额、许可证管理

175、、网作出贡献，主要用于建立出口退税、配额、许可证管理、进出口收汇结汇、进出口贸易统计等。它为加强和完善外贸进出口收汇结汇、进出口贸易统计等。它为加强和完善外贸管理，开展电子数据交换管理，开展电子数据交换(EDI)(EDI)和电子邮件和电子邮件(E(Email)mail)业务，业务，和无纸贸易创造了条件。和无纸贸易创造了条件。 (5)“863”计划 “863”计划即信息领域的高技术研究计划，是1986年3月执行的。近20年来已全面展开，包括智能计算机、自动化技术、现代通信技术等主题项目。其中通信主题研究目标是通过对超高速光纤通信系统技术、宽带综合交换技术、个人通信技术、多媒体通信终端与系统技术、

176、先进智能网技术等关键技术的掌握，建立宽带化、智能化、个人化的综合业务数字网的技术基础。 12.3.2信息高速公路的影响信息高速公路就像一个巨大的复杂无比的电脑网络。信息高速公路就像一个巨大的复杂无比的电脑网络。大部分个人电脑与公众网络都已并入，形成国家信息基础大部分个人电脑与公众网络都已并入，形成国家信息基础设施。各国的国家信息基础设施再相连，进而形成一个设施。各国的国家信息基础设施再相连，进而形成一个“全球信息基础设施全球信息基础设施”(GII)(GII)。由此在这个世界上，除了陆由此在这个世界上，除了陆路、海路和空中的通路之外，又有了更重要的第四条信息路、海路和空中的通路之外，又有了更重要

177、的第四条信息通路。信息高速公路可以改变人们的生活方式，使生活更通路。信息高速公路可以改变人们的生活方式，使生活更方便。方便。 2121世纪被称为后工业社会、信息社会。国外有传世纪被称为后工业社会、信息社会。国外有传媒将信息高速公路称为第二次信息革命。它将电话、电视、媒将信息高速公路称为第二次信息革命。它将电话、电视、电脑三位一体，但是其影响却超过上述三者的历史影响。电脑三位一体，但是其影响却超过上述三者的历史影响。它是未来社会最重要的基础结构，对社会结构、政治结构、它是未来社会最重要的基础结构，对社会结构、政治结构、经济结构以及人们生活和工作方式乃至整个历史进程都将经济结构以及人们生活和工作方

178、式乃至整个历史进程都将产生影响。产生影响。 （1）信息高速公路对社会的影响）信息高速公路对社会的影响信息高速公路给人类带来了高效、便利，使人类的能力信息高速公路给人类带来了高效、便利，使人类的能力进一步得到了扩展。但任何事物都有两面性，信息高速公路进一步得到了扩展。但任何事物都有两面性，信息高速公路也不例外。它在给与人类利益的同时，也引发了一些问题。也不例外。它在给与人类利益的同时，也引发了一些问题。 在信息高速公路时代，不论生活在什么地理位置，也不在信息高速公路时代，不论生活在什么地理位置，也不论是何种身份，只要你和论是何种身份，只要你和“信息高速公路信息高速公路”相连，你就可以相连，你就可

179、以成为信息的发布者，同时也是信息的接收者。信息流将随网成为信息的发布者，同时也是信息的接收者。信息流将随网络渗透到地球的每一个角落和各个社会阶层，因此谁在信息络渗透到地球的每一个角落和各个社会阶层，因此谁在信息高速公路上占据主要地位，谁就有可能成为其他领域的主导高速公路上占据主要地位，谁就有可能成为其他领域的主导者。可是目前乃至今后相当长的一段时间，现代化的、高效者。可是目前乃至今后相当长的一段时间，现代化的、高效率的信息服务，将主要集中在少数发达国家。这种信息资源率的信息服务，将主要集中在少数发达国家。这种信息资源的垄断，对于那些未能拥有信息高速公路的众多国家来说，的垄断，对于那些未能拥有信

180、息高速公路的众多国家来说，可能造成经济、文化和政治上的问题。如个别大国有可能借可能造成经济、文化和政治上的问题。如个别大国有可能借助手中的信息实施文化和政治的渗透、侵蚀别国的民族文化，助手中的信息实施文化和政治的渗透、侵蚀别国的民族文化，威胁别国的稳定与安全。威胁别国的稳定与安全。 在信息高速公路时代，社会的透明度也是不太容易在信息高速公路时代，社会的透明度也是不太容易控制的。借助于互联网络这个双向媒体，任何人只要拥控制的。借助于互联网络这个双向媒体，任何人只要拥有一台计算机和一个调制解调器，就能成为记者、编辑有一台计算机和一个调制解调器，就能成为记者、编辑和发行人，他可以把新闻和观点散布给世

181、界上数以百万和发行人，他可以把新闻和观点散布给世界上数以百万计的读者。但是这种消息的透明性如果超出一定限度的计的读者。但是这种消息的透明性如果超出一定限度的话，可能带来社会的混乱。如有些科研成果，可能是编话，可能带来社会的混乱。如有些科研成果，可能是编造的或者错误的；竞争对手故意散布对方不利的谣言；造的或者错误的；竞争对手故意散布对方不利的谣言；更为重要的是个人的隐私权容易被侵犯。更为重要的是个人的隐私权容易被侵犯。在信息高速公路时代，人类对技术（特别是信息技在信息高速公路时代，人类对技术（特别是信息技术术) )的依赖程度在增加。然而使用的技术越多，由于许多的依赖程度在增加。然而使用的技术越多

182、，由于许多人为的、非人为的原因，失效的可能性也就越大。一但人为的、非人为的原因，失效的可能性也就越大。一但失效，整个社会系统的正常运行便会受阻。从某种意义失效，整个社会系统的正常运行便会受阻。从某种意义上说，社会是变得更加脆弱了。上说，社会是变得更加脆弱了。（2 2）信息高速公路对生产的影响）信息高速公路对生产的影响 在信息社会里，信息基础设施和信息资源将成为最在信息社会里，信息基础设施和信息资源将成为最重要的生产资料。这些生产资料包括：一个以光纤为重要的生产资料。这些生产资料包括：一个以光纤为基础的宽带网络、通信卫星、蜂窝移动通信、信息服基础的宽带网络、通信卫星、蜂窝移动通信、信息服务、某一

183、行业的信息资源等。特别是有效使用务、某一行业的信息资源等。特别是有效使用“信息信息资源资源”的能力是其中最重要的生产资料。的能力是其中最重要的生产资料。(3) 信息高速公路对军事的影响信息高速公路对军事的影响 信息高速公路对军事的影响很大的，可以用信息高速公路对军事的影响很大的，可以用“快快”和和“准准”这两个字来形容。所谓这两个字来形容。所谓“快快”，是指信息传输能使军队，是指信息传输能使军队“快速反应快速反应”；所谓；所谓“准准”，是指根据所获得的信息，可以使，是指根据所获得的信息，可以使军队做到反映准确。军队做到反映准确。“快快”和和“准准”可以说是军事活动的精可以说是军事活动的精华。信

184、息高速公路直接影响到军队的指挥、作战和后勤等各华。信息高速公路直接影响到军队的指挥、作战和后勤等各方面。例如：方面。例如：1991年海湾战争结束后，美国五角大楼承认，年海湾战争结束后，美国五角大楼承认，在牺牲的在牺牲的148名美国士兵中，有近名美国士兵中，有近1/4是被美军自己误杀的。是被美军自己误杀的。在一次行动中，美国在一次行动中，美国A-10飞机向英国装甲车开火，造成飞机向英国装甲车开火，造成9名英名英国士兵当场身亡。国士兵当场身亡。2003年年3月月20日，美英联军向伊拉克进攻时，日，美英联军向伊拉克进攻时，同样是美军飞机向英军地面部队开火，造成人员伤亡。发生同样是美军飞机向英军地面部

185、队开火，造成人员伤亡。发生这种误伤事故表明，战场上需要更好的通信系统。它可以使这种误伤事故表明，战场上需要更好的通信系统。它可以使整个战区同时分享信息，也可以使指挥员更好地掌握部队。整个战区同时分享信息，也可以使指挥员更好地掌握部队。美国计划在美国计划在2010年以前全军实现数字化。年以前全军实现数字化。 12.3.3信息高速公路面临的问题目前我国在信息高速公路上投入了大量的建设资金，全国目前我国在信息高速公路上投入了大量的建设资金，全国的信息高速公路网络已初具规模。银联工程引发的银行卡信的信息高速公路网络已初具规模。银联工程引发的银行卡信息高速路正在进行中，企业的息高速路正在进行中，企业的C

186、AD、CIMS、ERP等方面的信息化建设也积累了不少经验，但信息化建设的发展也出现了不平衡，如： “信息公路上的车不多”，网上信息量少，内容不够丰富，不能吸引用户；上网费用还太高，不能被广大用户所接受；技术上还较为复杂，用户无法自我维护；网上的电子商务条件还不成熟，无法进行网上交易； Internet服务提供者(ISP)和Internet内容提供者(ICP)的服务质量还有待改进等。 综合上述一些现像，我们可以看出要从技术上解决综合上述一些现像，我们可以看出要从技术上解决信息高速公路存在的问题，主要是从以下几方面入手：信息高速公路存在的问题，主要是从以下几方面入手： （1 1）网络协议问题）网络

187、协议问题 TCP/IPTCP/IP协议是在协议是在InternetInternet交互交互网和网和UNIXUNIX为基础的各种局域网中通行的一种协议。为基础的各种局域网中通行的一种协议。 TCP/IPTCP/IP的成功推动了的成功推动了InternetInternet的发展，而的发展，而InternetInternet对对信息高速公路又作出了巨大贡献。但是信息高速公路又作出了巨大贡献。但是TCP/IPTCP/IP最初并最初并不是为实时传送数据设计的，不是为实时传送数据设计的，TCP/IPTCP/IP的最恰当用途是的最恰当用途是在许多大型应用程序，网络以及操作系统在一起时发在许多大型应用程序，网

188、络以及操作系统在一起时发挥作用。而实时传送需要支持任何重大的声音和视像挥作用。而实时传送需要支持任何重大的声音和视像信息量。所以信息量。所以TCP/IPTCP/IP在技术上要得到交互网工程工作在技术上要得到交互网工程工作组组(IETF)(IETF)的支持，并不断有改进。的支持，并不断有改进。 TCP/IP是是路路由由型型的的不不连连接接分分组组式式协协议议，这这意意味味着着它它会会把把网网络络中中传传输输的的信信息息流流分分成成不不相相等等的的容容量量规规模模，然然后后分分别别编编址址，再再将将编编址址后后的的各各部部分分由由动动态态规规定定的的路路径径经经网网络络的的路路由由传传送送出出去去

189、。这这在在实实时时应应用用中中会会有有一一些些缺缺点点，尤尤其其是是当当信信息息高高速速公公路路中中多多媒媒体体业业务务占占有有很很大大比比重重时时，这这一一缺缺点点可可能能影影响响TCP/IP作作为为网网间间连连接接标标准准的的地地位位。另另一一种种新新的的方方案案是是ATM，它它是是连连接接型型的的协协议议，如如语语音音电电话话。它它要要在在发发送送源源和和目目的的地地之之间间建建立立一一条条通通路路，全全部部信信号号或或分分组组数数据据都都按按顺顺序序沿沿着着这这一一通通路路传传送送过过去去，所所以以它它在在实实时时条条件件下下工工作作得得很很好好，但但是是缺缺乏乏TCP/IP那那样样的

190、的软软件件基基础础。但但并并不不是是什什么么东东西西都都能能在在ATM上上传传送送，由由于于ATM的的所所有有传传输输业业务务都都是是点点对点的，所以对于播放电视节目，它的效率就很低，对点的，所以对于播放电视节目，它的效率就很低， （2）界面标准化问题）界面标准化问题 在信息高速公路中，在信息高速公路中，最终的客户是市场。可以看到在各软件厂家最终的客户是市场。可以看到在各软件厂家之间的激烈竞争中，都在努力展现各自最好之间的激烈竞争中，都在努力展现各自最好的用户界面设计。而硬件厂家也不甘寂寞，的用户界面设计。而硬件厂家也不甘寂寞，在从掌上机到灵巧电视机的广泛领域都在各在从掌上机到灵巧电视机的广泛

191、领域都在各显其能。很难有某一用户界面在市场上占绝显其能。很难有某一用户界面在市场上占绝对优势。但是要意识到开发标准界面的必须对优势。但是要意识到开发标准界面的必须性，这样可以在不同的分送系统之间进行转性，这样可以在不同的分送系统之间进行转换，而且软件在任何情况下都可同样地运行。换，而且软件在任何情况下都可同样地运行。 （3）安全保密问题 在信息高速公路上传输的各种信息以及信息高速公路本身多多少少都要涉及到安全问题。例如：与信息高速公路有关的系统设计、设备设计、工程施工财务资助和用户等。信息的加密是至关重要的，因为它是保证信息机密的唯一方法，特别是在使用无线通信时，这个问题会更为突出。要使人们安

192、心地使用信息高速公路，必须保守使用者的个人习惯、品味等秘密。在常见的几种保密措施中，密码可能是最可靠和方便的了。目前在技术上还没有解决更加方便易行的加密方法。信息高速公路的安全性是一个复杂的问题，对网络运行的安全管理和核查需要一些高超可靠的安全技术来支持。对于信息高速公路的建设者，经营者和用户来说，安全性问题将成为他们必须关切和解决的问题 （4 4）频带划分问题）频带划分问题 频宽相当于传输容量，频宽相当于传输容量，用户对频带宽度的要求是不完全一样的。这要视用户对频带宽度的要求是不完全一样的。这要视其应用的方式而定。传统的电话通信对频宽要求其应用的方式而定。传统的电话通信对频宽要求不高，但高清

193、晰度电视不高，但高清晰度电视(HDTV)(HDTV)则需要很宽的频带。则需要很宽的频带。如果用户要进行交互式数字视频通信，则所需的如果用户要进行交互式数字视频通信，则所需的频带更宽。各个部门、单位、家庭与信息高速公频带更宽。各个部门、单位、家庭与信息高速公路连接时，需要的频带宽度，将取决于他们所使路连接时，需要的频带宽度，将取决于他们所使用的软件。因此技术人员要解决的问题是如何分用的软件。因此技术人员要解决的问题是如何分配每个用户使用的频带。配每个用户使用的频带。（5 5）普及化问题）普及化问题 如果信息高速公路的使用如果信息高速公路的使用价格太昂贵，那么对一般平民百姓来说，将变得价格太昂贵，那么对一般平民百姓来说，将变得毫无意义。必须采取适当的措施，使信息高速公毫无意义。必须采取适当的措施，使信息高速公路成为大众化的工具，而不是为一部分人专门设路成为大众化的工具，而不是为一部分人专门设置的，它将影响一个国家能否成为信息富国。置的，它将影响一个国家能否成为信息富国。谢谢观看THANK YOU