現(xiàn)代交換技術(shù)-第六章-ISDN交換與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

現(xiàn)代交換技術(shù)-第六章-ISDN交換與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)第一頁，共43頁。6.1ISDN技術(shù)的發(fā)展最早的電信業(yè)務(wù)只有：電話和電報(bào)通信新型的業(yè)務(wù)出現(xiàn)（即對數(shù)據(jù)、話音、圖像、文字等各種信息的處理和傳遞）對應(yīng)不同的業(yè)務(wù)有不同的通信網(wǎng)絡(luò)，故電信網(wǎng)絡(luò)所處的狀況是：各種不同的公用網(wǎng)同時(shí)并存，分別用來提供不同的業(yè)務(wù)。缺點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性差、效率低、使用不便、和管理部門的關(guān)系復(fù)雜從運(yùn)營管理的角度：網(wǎng)絡(luò)重復(fù)建設(shè)費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用大、新業(yè)務(wù)不能及時(shí)引入？為什么引入ISDN？帶來哪些變化第二頁，共43頁。6.2ISDN的基本概念I(lǐng)SDN的基本特征ISDN的業(yè)務(wù)ISDN網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)第三頁，共43頁。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）綜合服務(wù)：語音、電報(bào)、數(shù)據(jù)、圖形、視頻案例分析：結(jié)合科研項(xiàng)目：圖像標(biāo)簽關(guān)聯(lián)性模型研究通過網(wǎng)絡(luò)上如何檢索圖像，分析ISDN兩類：B-ISDN分組交換，基于異步傳輸模式（ATM）高傳輸速率：Upto622Mb/sorHigherN-ISDN（ISDN，“一線通”）：電路交換，利用現(xiàn)有的電話交換系統(tǒng)，需要撥號(hào)連接過程全數(shù)字傳輸：通信質(zhì)量好，可靠性高統(tǒng)一的用戶網(wǎng)絡(luò)接口：UNI同時(shí)支持多個(gè)設(shè)備（最多連接8個(gè)，同時(shí)可以支持3個(gè)通信）采用帶外信令，撥號(hào)連接速度快第四頁，共43頁。沒有ISDN的網(wǎng)絡(luò)第五頁，共43頁。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN第六頁，共43頁。

ISDN是這樣一種網(wǎng)絡(luò)，它由電話綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）演變而成，提供端到端的數(shù)字連接，以支持一系列廣泛的業(yè)務(wù)（包括話音和非話業(yè)務(wù)），它為用戶進(jìn)網(wǎng)提供一組有限的標(biāo)準(zhǔn)多用途的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口。定義6.2.1ISDN的基本特征第七頁，共43頁。ISDN的三個(gè)基本特征:端到端的數(shù)字連接；綜合的業(yè)務(wù)；標(biāo)準(zhǔn)的入網(wǎng)接口。6.2.1ISDN的基本特征第八頁，共43頁。ISDN交換機(jī)ISDN交換機(jī)TE數(shù)字傳輸數(shù)字傳輸用戶線中繼線TE用戶線數(shù)字傳輸ISDN網(wǎng)絡(luò)PSTN交換機(jī)PSTN交換機(jī)TE數(shù)字傳輸模擬傳輸用戶線中繼線TE用戶線模擬傳輸PSTN網(wǎng)絡(luò)端到端的數(shù)字連接2023/4/189第九頁，共43頁。ISDN提供綜合的業(yè)務(wù)2023/4/1810第十頁，共43頁。

“標(biāo)準(zhǔn)”：是通用性要求，規(guī)定了接口的信道速率、信道組成、插頭插座的形狀、控制信號(hào)的格式及通信過程。

“多用途”：入網(wǎng)接口對各種各樣的業(yè)務(wù)都是通用的，也就是說不同的業(yè)務(wù)和不同的終端可以經(jīng)同一個(gè)接口接入網(wǎng)絡(luò)。

標(biāo)準(zhǔn)的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口2023/4/1811第十一頁，共43頁。承載業(yè)務(wù)是由網(wǎng)絡(luò)提供的信息傳送服務(wù)，其任務(wù)是將信息從一個(gè)用戶網(wǎng)絡(luò)接口透明地傳送到另一個(gè)用戶網(wǎng)絡(luò)接口，對信息本身不作任何處理。這類業(yè)務(wù)僅包含OSI1-3層的功能。電路交換方式的承載業(yè)務(wù)和分組交換方式的承載業(yè)務(wù)

用戶終端業(yè)務(wù)是由網(wǎng)絡(luò)和終端設(shè)備共同向用戶提供的通信業(yè)務(wù)，這類業(yè)務(wù)是在相應(yīng)的承載業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上增加了高層功能而形成的，它包含了OSI1－7層的全部功能。電話、G4傳真、用戶電報(bào)、短消息

附加業(yè)務(wù)是在承載業(yè)務(wù)和用戶終端業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上附加的業(yè)務(wù)性能，目的是給用戶提供更多更方便的服務(wù)。附加業(yè)務(wù)不能單獨(dú)存在。呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待、會(huì)議電話等6.2.2ISDN提供的業(yè)務(wù)2023/4/1812第十二頁，共43頁。6.2.3ISDN的基本結(jié)構(gòu)2023/4/1813第十三頁，共43頁。6.2.3ISDN的基本結(jié)構(gòu)ISDN網(wǎng)絡(luò)具有多種能力：電路交換能力分組交換能力無交換連接能力公共信道信令能力ISDN具有三種不同的信令：用戶-網(wǎng)絡(luò)信令(I.430/I.431、Q.921、Q.931)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信令（7號(hào)信令I(lǐng)SUP）用戶-用戶信令2023/4/1814第十四頁，共43頁。NT1NT2TE2TE1TATSSRU54132演示：ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置2023/4/1815第十五頁，共43頁。

用戶－網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置是ITU-T為對上述接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化而制定的一種抽象化的接口方案。功能群（FunctionGroup）：

用戶接入ISDN所需的一組功能，這些功能可以由一個(gè)或多個(gè)設(shè)備來完成。參考點(diǎn)（ReferencePoint）：

用來分割功能群的概念上的點(diǎn)。在不同的實(shí)現(xiàn)方案中，一個(gè)參考點(diǎn)可以對應(yīng)也可以不對應(yīng)于一個(gè)物理接口。參考點(diǎn)和功能群2023/4/1816第十六頁，共43頁。ISDN用戶接入結(jié)構(gòu)示意圖UTSRNT1NT2TE1TATE2RTATE2TE1用戶端電信公司ISDN交換機(jī)本地環(huán)路屬于局端設(shè)備，但安裝在用戶端功能組之間通過參考點(diǎn)分隔：參考點(diǎn)U：NT1與ISDN本地環(huán)路的接口參考點(diǎn)T：用戶設(shè)備與NT1（ISDN網(wǎng)絡(luò)）的接口參考點(diǎn)S：TE1/TA與NT2的接口參考點(diǎn)R：TE2與TA的接口參考點(diǎn)和功能群2023/4/1817第十七頁，共43頁。網(wǎng)絡(luò)終端1（NT1：NetworkTermination1）

NT1是ISDN網(wǎng)在用戶處的物理和電氣終端裝置。它只有OSI第1層的功能，即用戶線傳輸終端的有關(guān)功能。它是網(wǎng)絡(luò)的邊界，使交換機(jī)的用戶設(shè)備不受用戶線上傳輸方式的影響。網(wǎng)絡(luò)終端2（NT2：NetworkTermination2）

NT2又叫做智能的網(wǎng)絡(luò)終端，它可以包含OSI1～3層的功能?？赏瓿山粨Q和集中的功能，NT2可以是數(shù)字PBX、集中器和局域網(wǎng)。功能群的劃分2023/4/1818第十八頁，共43頁。1類終端設(shè)備（TE1：TerminalEquipmentType1）

TE1又叫做ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端設(shè)備，它是符合ISDN接口標(biāo)準(zhǔn)（即S參考點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)）的用戶設(shè)備，例如數(shù)字電話機(jī)和4類傳真機(jī)。它完成用戶側(cè)1～3層的功能以及面向某種應(yīng)用的高層功能。2類終端設(shè)備（TE2：TerminalEquipmentType2）

TE2又叫非ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端設(shè)備，是不符合ISDN接口標(biāo)準(zhǔn)的用戶設(shè)備，需要經(jīng)過終端適配器TA的轉(zhuǎn)換，才能接入ISDN的標(biāo)準(zhǔn)接口（S參考點(diǎn)）。終端適配器（TA：TerminalAdaptor）

TA完成適配功能（包括速率適配及協(xié)議轉(zhuǎn)換），使TE2能接入ISDN的標(biāo)準(zhǔn)接口。TA具有OSI第1層的功能以及高層功能。

功能群的劃分2023/4/1819第十九頁，共43頁。

功能群由參考點(diǎn)分割而形成。R、S、T和U都為參考點(diǎn)。U參考點(diǎn)用來描述用戶線上的雙向數(shù)據(jù)信號(hào)。NT1與NT2之間的T參考點(diǎn)是用戶與網(wǎng)絡(luò)的分界點(diǎn)，它右側(cè)的設(shè)備歸網(wǎng)絡(luò)提供商所有，左側(cè)的設(shè)備歸用戶所有；S參考點(diǎn)對應(yīng)于單個(gè)ISDN終端接口，它將用戶終端設(shè)備與和網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的通信功能分開；R參考點(diǎn)在TE2和TA之間，它提供非ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端的入網(wǎng)接口；參考點(diǎn)的劃分2023/4/1820第二十頁，共43頁。ISDN的信道結(jié)構(gòu)I.412建議為ISDN用戶和交換局之間建議了幾種不同速率的信道：B信道：64kbit/s，是一個(gè)用戶信道，用來傳輸話音、數(shù)據(jù)等用戶信息；D信道：16或64kbit/s，用于信令傳輸；H信道：為了滿足有大量通信需求的用戶而設(shè)計(jì)的。H0信道：384kbit/sH11信道：1536kbit/s（適用于PCM24路系統(tǒng)）H12信道：1920kbit/s（適用于PCM30／32路系統(tǒng)）第二十一頁，共43頁?；救肟冢˙RI-BasicRateInterface）:

它包括兩條64kbit/s雙工B信道和一條16kbit／s雙工的D信道（2B＋D），總的速率是144kbit／s。再加上幀定位，同步以及其它控制比特，基本入口S參考點(diǎn)上的速率達(dá)到192kbit／s。一次群速率入口（PRI-PrimaryRateInterface）:在歐洲和中國：一次群速率入口的比特率為：2048kbit／s接口結(jié)構(gòu)為：30B＋D在美國、加拿大和日本：一次群速率入口的比特率為：1544kbit／s接口結(jié)構(gòu)為：23B＋DISDN的接口結(jié)構(gòu)2023/4/1822第二十二頁，共43頁。DISDN數(shù)字管道示意圖基本速率數(shù)字管道，2×64＋16＝144kb/sBRIB1B2主速率數(shù)字管道，2Mb/sPRIDB1~B30分開使用時(shí)，兩個(gè)信道可分別用于傳輸數(shù)據(jù)和電話，二者互不干擾。B信道既可以單獨(dú)使用，也可捆綁起來使用，以提供更高的帶寬。ISDN的接口結(jié)構(gòu)2023/4/1823第二十三頁，共43頁?；舅俾式涌诘慕Y(jié)構(gòu)2023/4/1824第二十四頁，共43頁。ISDN的接口結(jié)構(gòu)2023/4/1825第二十五頁，共43頁。6.3ISDN的交換技術(shù)ISDN交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)ISDN協(xié)議分組呼叫處理多速率交換2023/4/1826第二十六頁，共43頁。

ISDN交換系統(tǒng)是在程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上演變而成的，所以在總體上它的結(jié)構(gòu)和程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)很相似。但是為了適應(yīng)ISDN端到端的數(shù)字連接的特點(diǎn)，以及要提供多種ISDN基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)，因此ISDN交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要比普通的程控?cái)?shù)字電話交換系統(tǒng)復(fù)雜得多。從功能上劃分可以將ISDN交換系統(tǒng)分為話路子系統(tǒng)和控制子系統(tǒng)兩部分。6.3.1ISDN交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2023/4/1827第二十七頁，共43頁。ISDN交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2023/4/1828第二十八頁，共43頁。ISDN交換系統(tǒng)的用戶接口PSTN用戶的接入要求,所以ISDN交換系統(tǒng)的用戶接口還保留著模擬用戶接口部分。ISDN交換系統(tǒng)中增加了數(shù)字用戶接口部分，數(shù)字信號(hào)可以直接在用戶線路上傳輸，進(jìn)入交換機(jī)進(jìn)行處理。它可以提供ISDN基本速率（BRI）的用戶接口，也可以提供一次群速率（PRI）的用戶接口。數(shù)字用戶接口可以分為線路終端LT和交換機(jī)終端ET兩個(gè)功能模塊。

LT負(fù)責(zé)數(shù)字用戶線路的傳輸，包括線路編碼、定時(shí)、同步、供電和用戶線的數(shù)字信息傳輸?shù)裙δ堋?/p>

ET負(fù)責(zé)數(shù)字用戶線路的接入控制，包括將B信道的用戶信息復(fù)用到PCM線路上以接入交換網(wǎng)絡(luò)，以及對D信道的控制信令進(jìn)行處理等功能。2023/4/1829第二十九頁，共43頁。

中繼接口包括與其它ISDN交換機(jī)中繼線的接口、與PSTN交換機(jī)中繼線的接口、以及與分組交換機(jī)中繼線的接口（PHI）等。PHI提供交換系統(tǒng)至PHI中繼的連接。PHI中繼連接到交換系統(tǒng)外部的提供分組處理功能的設(shè)備上，由后者提供至公用分組網(wǎng)的分組交換功能。ISDN交換系統(tǒng)的中繼接口與程控?cái)?shù)字電話交換機(jī)的中繼接口完成的功能基本一致。

信令設(shè)備是專門為支持PSTN交換機(jī)功能而設(shè)置的，與PSTN交換機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的信令設(shè)備完成的功能相同，即負(fù)責(zé)模擬用戶線DTMF信令的接收和No.1信令中繼線上MFC信令的收發(fā)，如果ISDN交換系統(tǒng)不支持PSTN交換機(jī)的功能，則沒有該信令設(shè)備。中繼接口和信令設(shè)備2023/4/1830第三十頁，共43頁。交換網(wǎng)絡(luò)又稱交換矩陣，是提供電路連接和傳遞用戶信息的設(shè)備。ISDN的交換網(wǎng)絡(luò)和一般的PSTN交換機(jī)的交換網(wǎng)絡(luò)采用的技術(shù)基本一致。普通的PSTN交換機(jī)只能提供單一速率的電路交換連接；而ISDN交換系統(tǒng)可以提供多種不同速率的電路連接。除了基本的64kbit/s的電路交換連接，還能夠提供2×64kbit/s的連接、H0信道的6×64kbit/s連接、H11信道的24×64kbit/s連接和H12信道的30×64kbit/s連接，并且在通信過程中能夠根據(jù)用戶的要求隨時(shí)改變電路連接的類型。交換網(wǎng)絡(luò)部分2023/4/1831第三十一頁，共43頁。與PSTN交換機(jī)相比，ISDN交換系統(tǒng)具備以下一些特點(diǎn)：ISDN交換系統(tǒng)提供了數(shù)字用戶接口，實(shí)現(xiàn)了用戶線的數(shù)字化。ISDN交換系統(tǒng)能夠處理復(fù)雜的數(shù)字用戶信令和NO.7信令，實(shí)現(xiàn)了公共信道信令的端到端連接。ISDN交換系統(tǒng)可以提供分組處理功能，處理分組數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)與公用分組網(wǎng)互通。ISDN交換系統(tǒng)能夠提供多種不同類型的連接，包括多種速率的電路連接和分組連接。ISDN交換系統(tǒng)擴(kuò)展了呼叫控制功能，能夠滿足多種綜合業(yè)務(wù)的需求。ISDN交換系統(tǒng)能夠提供復(fù)雜的維護(hù)管理功能。ISDN交換系統(tǒng)的特點(diǎn)2023/4/1832第三十二頁，共43頁。通用ISDN協(xié)議模型控制平面C：是關(guān)于控制信令的協(xié)議，共分七層，它覆蓋了所有對呼叫和對網(wǎng)絡(luò)性能的控制。用戶平面U：是關(guān)于用戶信息的協(xié)議，也分七層，它覆蓋了在用戶信息傳送的信道上實(shí)行數(shù)據(jù)交換的全部規(guī)則。管理平面M：不分層，是關(guān)于終端ISDN節(jié)點(diǎn)內(nèi)部操作功能的規(guī)則。ISDN協(xié)議的結(jié)構(gòu)模型2023/4/1833第三十三頁，共43頁。ISDN信令信令分類LAPDQ.931ISUP第三十四頁，共43頁。信令分類ISDN信令分為兩類：UNI信令：S/T接口NNI信令：ISDN交換機(jī)之間ISDN交換機(jī)ISDN交換機(jī)TENNI信令I(lǐng)SUPUNI信令DSS1S/T

中繼線TES/TUNI信令DSS1第三十五頁，共43頁。UNI信令協(xié)議位置：S/T接口協(xié)議傳送信道：D信道協(xié)議組成：三層物理層數(shù)據(jù)鏈路層（LAPD，Q.921）呼叫處理層（Q.931）統(tǒng)稱為1號(hào)數(shù)字用戶信令TU物理層Q.921Q.931SDSS1—DigitalSubscriberSignallingNo.1第三十六頁，共43頁。UNI信令－數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議數(shù)字型鏈路接入?yún)f(xié)議（LAPD－LinkAccessProtocolDigital）是DSS1的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，其標(biāo)準(zhǔn)為Q.921建議。LAP-D的主要功能：幀的分割、同步和透明傳送同一D信道上多個(gè)數(shù)據(jù)鏈路的復(fù)用保持接收的幀順序和發(fā)送的幀順序一致檢測數(shù)據(jù)鏈路上的傳輸錯(cuò)誤、格式錯(cuò)誤和操作錯(cuò)誤用重發(fā)的方法來糾正傳輸錯(cuò)誤當(dāng)發(fā)生了不可糾正的錯(cuò)誤時(shí)通知管理實(shí)體進(jìn)行流量控制

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