第6章__寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)

1、 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)6.1ISDNISDN的用戶的用戶- -網(wǎng)絡接口與網(wǎng)絡接口與ISDNISDN交換機交換機6.2ISDNISDN與其他通信網(wǎng)的互通與其他通信網(wǎng)的互通6.3寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)6.4ATMATM通信網(wǎng)通信網(wǎng)6.56.1.1 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)及其演化綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)及其演化 早期使用的通信系統(tǒng)大多是模擬通信早期使用的通信系統(tǒng)大多是模擬通信系統(tǒng)，系統(tǒng)中都是通過模擬信號表示聲音系統(tǒng)，系統(tǒng)中都是通過模擬信號表示聲音和數(shù)據(jù)。后來在傳輸線路上出現(xiàn)數(shù)字傳輸和數(shù)據(jù)。后來在傳輸線路上出現(xiàn)數(shù)字傳輸系統(tǒng)并逐步取代模擬傳輸系統(tǒng)。把數(shù)字傳系統(tǒng)并逐步取代模擬傳輸系統(tǒng)。把數(shù)字傳輸和模擬

2、傳輸系統(tǒng)結(jié)合起來并集成相關(guān)的輸和模擬傳輸系統(tǒng)結(jié)合起來并集成相關(guān)的要素就形成了模要素就形成了模/數(shù)混合通信網(wǎng)。數(shù)混合通信網(wǎng)。 數(shù)字交換機的產(chǎn)生，將數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字交換機的產(chǎn)生，將數(shù)字傳輸系統(tǒng)和數(shù)字時分交換機相結(jié)合，使整個網(wǎng)從傳和數(shù)字時分交換機相結(jié)合，使整個網(wǎng)從傳輸?shù)浇粨Q都工作在數(shù)字處理狀態(tài)下，這就輸?shù)浇粨Q都工作在數(shù)字處理狀態(tài)下，這就是我們常說的數(shù)字交換網(wǎng)。是我們常說的數(shù)字交換網(wǎng)。 將數(shù)字交換和數(shù)字傳輸綜合在一起，將數(shù)字交換和數(shù)字傳輸綜合在一起，來傳輸單一業(yè)務（如電話）并使處理的信來傳輸單一業(yè)務（如電話）并使處理的信息為數(shù)字信號的網(wǎng)。稱為綜合數(shù)字網(wǎng)息為數(shù)字信號的網(wǎng)。稱為綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）。）。

3、在在IDN的基礎上，發(fā)展為今天的綜合的基礎上，發(fā)展為今天的綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN）。）。 （1）通信業(yè)務的綜合化）通信業(yè)務的綜合化（2）通信質(zhì)量和可靠性高）通信質(zhì)量和可靠性高（3）用戶使用方便）用戶使用方便（4）通信網(wǎng)中的功能分散）通信網(wǎng)中的功能分散（5）費用低廉）費用低廉（1）標準化）標準化（2）透明性）透明性（3）租用與交換業(yè)務）租用與交換業(yè)務（4）逐步向）逐步向ISDN過渡過渡（5）復用支持）復用支持（1）合理利用接口）合理利用接口（2）正確提供綜合業(yè)務和傳輸介質(zhì)）正確提供綜合業(yè)務和傳輸介質(zhì)（3）滿足數(shù)字交換連接）滿足數(shù)字交換連接（4）智能處理與管理）智能處理與管理（5）通

4、用的協(xié)議標準）通用的協(xié)議標準（6）具有可發(fā)展性）具有可發(fā)展性 中高速專用線功能。中高速專用線功能。 中、高速電路交換功能。中、高速電路交換功能。 64kbit/s的專線功能。的專線功能。 64kbit/s的電路交換功能。的電路交換功能。 分組交換功能。分組交換功能。 實現(xiàn)傳送用戶到用戶的公共信道信令功實現(xiàn)傳送用戶到用戶的公共信道信令功能，一般是采用能，一般是采用7號信令。號信令。 用戶線交換功能。用戶線交換功能。 用戶數(shù)據(jù) 終端 ISDN 中心局 網(wǎng)絡處理業(yè)務 IDN 圖圖6-1 ISDN6-1 ISDN基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)1ISDN的現(xiàn)狀的現(xiàn)狀1985年年1990年為第一階段年為第一階段1990

5、年年1995年為第二階段年為第二階段1995年年2000年為第三階段年為第三階段2000年之后為第四階段年之后為第四階段 在我國的在我國的ISDN技術(shù)的發(fā)展過程中，及技術(shù)的發(fā)展過程中，及時的汲取了國外先進的技術(shù)和經(jīng)驗，引進時的汲取了國外先進的技術(shù)和經(jīng)驗，引進了部分技術(shù)先進的設備，在消化和吸收的了部分技術(shù)先進的設備，在消化和吸收的同時，結(jié)合我國的人文和地理環(huán)境特點，同時，結(jié)合我國的人文和地理環(huán)境特點，自主研制和開發(fā)了具有自己特色的寬帶自主研制和開發(fā)了具有自己特色的寬帶ISDN網(wǎng)絡設備、接口及附屬設施，為我國網(wǎng)絡設備、接口及附屬設施，為我國寬帶傳輸和處理信息奠定了可靠的基礎。寬帶傳輸和處理信息奠定

6、了可靠的基礎。6.2.1 對對ISDN用戶用戶-網(wǎng)絡接口的要網(wǎng)絡接口的要求求（1）通用性）通用性（2）并行性）并行性（3）可移動性）可移動性（4）隔離性）隔離性圖圖6-2 ISDN6-2 ISDN用戶網(wǎng)絡接口參考配置用戶網(wǎng)絡接口參考配置 基本接口主要用于一般基本接口主要用于一般ISDN用戶，用用戶，用于連接一般用戶終端及辦公設備等。于連接一般用戶終端及辦公設備等。 NTE TE NTE TE ISDN 第 3 層 第 2 層 第 1 層 圖圖6-3 I6-3 I系列建議的系列建議的1 13 3層協(xié)議示意圖層協(xié)議示意圖 ISDN的目的是把多種業(yè)務綜合在一個的目的是把多種業(yè)務綜合在一個網(wǎng)中，網(wǎng)中，

7、ISDN交換機是能滿足多種業(yè)務綜合交換機是能滿足多種業(yè)務綜合需求的交換機。需求的交換機。 1ISDN交換機的功能交換機的功能2ISDN交換機的結(jié)構(gòu)交換機的結(jié)構(gòu)3綜合交換綜合交換（1）快速分組交換（）快速分組交換（Fast Packeted Switching，F(xiàn)PS）（2）伺機通過交換（）伺機通過交換（Cut Through Switching，CTS）6.3.1 ISDN與電話通信網(wǎng)的互通與電話通信網(wǎng)的互通 為了實現(xiàn)為了實現(xiàn)ISDN用戶與現(xiàn)有電話通信網(wǎng)用戶與現(xiàn)有電話通信網(wǎng)用戶的通信，主要解決的問題是信令系統(tǒng)用戶的通信，主要解決的問題是信令系統(tǒng)間的配合與互通。間的配合與互通。 現(xiàn)行電話通信網(wǎng)中

8、使用的局間信令是現(xiàn)行電話通信網(wǎng)中使用的局間信令是中國中國1號信令（隨路信令方式）或號信令（隨路信令方式）或No.7信令信令的電話用戶部分（的電話用戶部分（TUP），而），而ISDN中局間中局間信令使用的是信令使用的是No.7信令信令I(lǐng)SDN用戶部分用戶部分（ISUP），所以需要完成信令間配合與互），所以需要完成信令間配合與互通。通。1ISDN具有分組處理功能的情況具有分組處理功能的情況 PSPDN ISDN (PS) Kx X.75 DTE A TA DTE B S/T TE1 R 圖圖6-5 ISDN6-5 ISDN與與PSPDNPSPDN互通互通（1）呼叫控制轉(zhuǎn)換方式）呼叫控制轉(zhuǎn)換方式 P

9、SPDN ISDN (CS) Kx X.75 DTE A TA DTE B S/T TE1 R IWU 圖圖6-6 ISDN6-6 ISDN與與PSPDNPSPDN互通（呼叫控制轉(zhuǎn)換方式）互通（呼叫控制轉(zhuǎn)換方式） DTE A PSPDN ISDN (PS) Kx X.75 或 內(nèi)部協(xié)議 S/T TA DTE B S/T TE1 X.25 I.420 或 ISDNUP 以及 X.25 或內(nèi)部協(xié)議 R X.31 端口接入 IWU 圖圖6-7 ISDN6-7 ISDN（CSCS）與）與PSPDNPSPDN互通（端口接入方式）互通（端口接入方式）1構(gòu)成多媒體信息網(wǎng)構(gòu)成多媒體信息網(wǎng) 利用利用ISDN可構(gòu)

10、成多媒體信息網(wǎng)?？蓸?gòu)成多媒體信息網(wǎng)。ISDN的應用為用戶提供了一種接入的應用為用戶提供了一種接入Internet和多媒和多媒體信息網(wǎng)的全新方式。體信息網(wǎng)的全新方式。 ISDN 單位 2 局域網(wǎng) 128K ISDN 撥號線 ISDN 路由器 ISDN 路由器 單位 1 局域網(wǎng) LAN LAN Server Server 圖圖6-8 6-8 局域網(wǎng)互連示意圖局域網(wǎng)互連示意圖6.4.1 寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)發(fā)展動寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)發(fā)展動因因 對寬帶業(yè)務的需求。對寬帶業(yè)務的需求。 將電路和分組兩種交換方式綜合為一個將電路和分組兩種交換方式綜合為一個相通的寬帶網(wǎng)的需求。相通的寬帶網(wǎng)的需求。 將交互型業(yè)務和

11、分配型業(yè)務分配到一起將交互型業(yè)務和分配型業(yè)務分配到一起的需求。的需求。 要求對用戶和網(wǎng)絡經(jīng)營者同時提供靈活要求對用戶和網(wǎng)絡經(jīng)營者同時提供靈活性的需求。性的需求。 高速傳輸、交換和信號處理可用性發(fā)展高速傳輸、交換和信號處理可用性發(fā)展的需求。的需求。 數(shù)據(jù)處理和圖像處理多媒體終端技術(shù)的數(shù)據(jù)處理和圖像處理多媒體終端技術(shù)的發(fā)展的需求。發(fā)展的需求。（1）傳輸帶寬）傳輸帶寬（2）信道應用）信道應用（3）速率配置）速率配置（4）業(yè)務處理）業(yè)務處理（5）交換模式）交換模式 數(shù)據(jù)終端 電話 電路 交換網(wǎng) (64 kbit/s) 數(shù)據(jù)終端 數(shù)據(jù)終端 電話 電視 電視 電話 數(shù)據(jù)終端 電話 分組交換 ATM 交換

12、標 準 接 口 LAN 標 準 接 口 LAN 圖圖6-9 6-9 發(fā)展初期階段的發(fā)展初期階段的B-ISDNB-ISDN結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖 異步轉(zhuǎn)移模式（異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）是特殊的面向）是特殊的面向分組交換的轉(zhuǎn)移模式，它使用異步時分復分組交換的轉(zhuǎn)移模式，它使用異步時分復用技術(shù)，復用后的信息流被稱為信元固定用技術(shù)，復用后的信息流被稱為信元固定長度的分組（塊）。業(yè)務信息流變?yōu)樾旁L度的分組（塊）。業(yè)務信息流變?yōu)樾旁傩纬杀忍亓鞯倪^程，主要是在再形成比特流的過程，主要是在B-ISDN協(xié)協(xié)議參考模型中（三層）實現(xiàn)的。這三層從議參考模型中（三層）實現(xiàn)的。這三層從高到低依次為高到低依次為ATM自適應

13、層（自適應層（AAL）、）、ATM層和物理層。層和物理層。 這些層又可進一步劃分，如這些層又可進一步劃分，如AAL可分可分為會聚（為會聚（CS）子層與裝拆（）子層與裝拆（SAR）子層，）子層，物理層可分為傳輸會聚（物理層可分為傳輸會聚（TC）子層與物理）子層與物理載體（載體（PM）子層等，具體可參照）子層等，具體可參照OSI模型。模型。1基于基于PSTN的可視電話系統(tǒng)的可視電話系統(tǒng) 可視電話是計算機技術(shù)、數(shù)字壓縮、可視電話是計算機技術(shù)、數(shù)字壓縮、解壓縮技術(shù)以及通信技術(shù)結(jié)合的高科技產(chǎn)解壓縮技術(shù)以及通信技術(shù)結(jié)合的高科技產(chǎn)品，它符合國際電信聯(lián)盟品，它符合國際電信聯(lián)盟ITU TH.324標準，標準，適

14、用于普通電話通信網(wǎng)。適用于普通電話通信網(wǎng)。 會議電視 終端 會議電視 終端 會議電視 終端 DDN MCU MCU 會議電視 終端 會議電視 終端 會議電視 終端 圖圖6-11 DDN6-11 DDN多點會議系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖多點會議系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖 會議終端 會議終端 會議終端 會議終端 多點控制服務器 DDN 圖圖6-12 DDN6-12 DDN多點視頻會議系統(tǒng)示意圖多點視頻會議系統(tǒng)示意圖 監(jiān)控中心 1 監(jiān)控中心 2 監(jiān)控中心 m 監(jiān)控點 n 監(jiān)控點 2 監(jiān)控點 1 PSTN 圖圖6-13 PSTN6-13 PSTN監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 PSTN，DDN，IP over ATM Ethe

15、rnet，IP over SDH，DWDM 等 會診點 1 會診點 2 會診點 n 醫(yī)療點 Internet 圖圖6-14 6-14 遠程醫(yī)療系統(tǒng)示意圖遠程醫(yī)療系統(tǒng)示意圖（1）遠程教學系統(tǒng)含義）遠程教學系統(tǒng)含義（2）遠程教學系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)）遠程教學系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)（3）遠程教學系統(tǒng)與視頻會議的關(guān)）遠程教學系統(tǒng)與視頻會議的關(guān)系系6.5.1 ATM與寬帶綜合業(yè)務數(shù)字與寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（網(wǎng)（B-ISDN）1對信息的損傷要小對信息的損傷要小2能靈活地支持各種業(yè)務能靈活地支持各種業(yè)務3具有高速傳送信息的能力具有高速傳送信息的能力4具有可行性具有可行性1ATM信元（信元（Cell） ATM使用的信元長度有

16、定長信元和變使用的信元長度有定長信元和變長信元之分，又有長度大小之分。長信元之分，又有長度大小之分。 考慮到具體信息的傳輸，決定信元長考慮到具體信息的傳輸，決定信元長度的因素主要有度的因素主要有4個：傳輸效率、交換速率、個：傳輸效率、交換速率、時延和設備復雜度。時延和設備復雜度。 綜合考慮以上綜合考慮以上4個因素，在個因素，在ATM中采中采用定長信元。用定長信元。 總長為總長為53字節(jié)的定長信元。字節(jié)的定長信元。圖圖6-15 ATM6-15 ATM信頭結(jié)構(gòu)信頭結(jié)構(gòu) 虛連接由虛路徑（虛連接由虛路徑（VP）和虛通道（）和虛通道（VC）兩部分標識。虛路徑標識（兩部分標識。虛路徑標識（VPI）及各個虛

17、）及各個虛路徑的網(wǎng)絡資源由網(wǎng)絡管理系統(tǒng)以半固定路徑的網(wǎng)絡資源由網(wǎng)絡管理系統(tǒng)以半固定的方式分配。的方式分配。 虛通道的概念和電路交換中所說的信虛通道的概念和電路交換中所說的信道或電路的概念是一致的。道或電路的概念是一致的。VP可以看成是可以看成是VC集束的干線。集束的干線。 ATM的目標，也即的目標，也即ATM的最大特點，的最大特點，就是對任何形式的業(yè)務分布都能達到最佳就是對任何形式的業(yè)務分布都能達到最佳的網(wǎng)絡資源利用率。的網(wǎng)絡資源利用率。 1ATM網(wǎng)絡是語音、數(shù)據(jù)、圖像網(wǎng)絡是語音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務的綜合傳送平臺等業(yè)務的綜合傳送平臺2ATM網(wǎng)絡能提供服務質(zhì)量（網(wǎng)絡能提供服務質(zhì)量（QoS）保證保證

18、3ATM交換機吞吐量大，適用于交換機吞吐量大，適用于骨干網(wǎng)骨干網(wǎng)4ATM網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務量均衡和網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務量均衡和QoS路由路由5ATM可以進行無級的帶寬分配可以進行無級的帶寬分配6未來的未來的ATM數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)數(shù)據(jù)骨干網(wǎng) 寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展代表著未寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展代表著未來通信網(wǎng)的發(fā)展方向。寬帶綜合業(yè)務數(shù)字來通信網(wǎng)的發(fā)展方向。寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展是隨著人們對信息傳輸與處理要網(wǎng)的發(fā)展是隨著人們對信息傳輸與處理要求的不斷提高而變化的。本章依據(jù)寬帶綜求的不斷提高而變化的。本章依據(jù)寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的演變和應用這個線索，主合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的演變和應用這個線索，主要論述了綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（要論述了綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN）的原理、）的原理、特點、演化過程、特點、演化過程、ISDN基本結(jié)構(gòu)、基本結(jié)構(gòu)、ISDN互連與應用等?；ミB與應用等。 在此基礎上，論述