第6章__寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

1、 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)6.1ISDNISDN的用戶的用戶- -網(wǎng)絡(luò)接口與網(wǎng)絡(luò)接口與ISDNISDN交換機(jī)交換機(jī)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(wù)數(shù)字網(wǎng)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)6.4ATMATM通信網(wǎng)通信網(wǎng)6.56.1.1 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)及其演化綜合業(yè)務(wù)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(guò)模擬信號(hào)表示聲音系統(tǒng)，系統(tǒng)中都是通過(guò)模擬信號(hào)表示聲音和數(shù)據(jù)。后來(lái)在傳輸線路上出現(xiàn)數(shù)字傳輸和數(shù)據(jù)。后來(lái)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(lái)并集成相關(guān)的輸和模擬傳輸系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)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(jī)的產(chǎn)生，將數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字交換機(jī)的產(chǎn)生，將數(shù)字傳輸系統(tǒng)和數(shù)字時(shí)分交換機(jī)相結(jié)合，使整個(gè)網(wǎng)從傳和數(shù)字時(shí)分交換機(jī)相結(jié)合，使整個(gè)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(shuō)的數(shù)字交換網(wǎng)。是我們常說(shuō)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(lái)傳輸單一業(yè)務(wù)（如電話）并使處理的信來(lái)傳輸單一業(yè)務(wù)（如電話）并使處理的信息為數(shù)字信號(hào)的網(wǎng)。稱為綜合數(shù)字網(wǎng)息為數(shù)字信號(hào)的網(wǎng)。稱為綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）。）。

3、在在IDN的基礎(chǔ)上，發(fā)展為今天的綜合的基礎(chǔ)上，發(fā)展為今天的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）。）。 （1）通信業(yè)務(wù)的綜合化）通信業(yè)務(wù)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(fèi)用低廉）費(fèi)用低廉（1）標(biāo)準(zhǔn)化）標(biāo)準(zhǔn)化（2）透明性）透明性（3）租用與交換業(yè)務(wù)）租用與交換業(yè)務(wù)（4）逐步向）逐步向ISDN過(guò)渡過(guò)渡（5）復(fù)用支持）復(fù)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(wù)和傳輸介質(zhì)）正確提供綜合業(yè)務(wù)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(biāo)準(zhǔn)）通用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（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(shí)現(xiàn)傳送用戶到用戶的公共信道信令功實(shí)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(hào)信令。號(hào)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(luò)處理業(yè)務(wù) 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(guó)的在我國(guó)的ISDN技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，及技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，及時(shí)的汲取了國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)時(shí)的汲取了國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)了部分技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備，在消化和吸收的了部分技術(shù)先進(jìn)的設(shè)備，在消化和吸收的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)的人文和地理環(huán)境特點(diǎn)，同時(shí)，結(jié)合我國(guó)的人文和地理環(huán)境特點(diǎn)，自主研制和開(kāi)發(fā)了具有自己特色的寬帶自主研制和開(kāi)發(fā)了具有自己特色的寬帶ISDN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、接口及附屬設(shè)施，為我國(guó)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、接口及附屬設(shè)施，為我國(guó)寬帶傳輸和處理信息奠定了可靠的基礎(chǔ)。寬帶傳輸和處理信息奠定

6、了可靠的基礎(chǔ)。6.2.1 對(duì)對(duì)ISDN用戶用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的要網(wǎng)絡(luò)接口的要求求（1）通用性）通用性（2）并行性）并行性（3）可移動(dòng)性）可移動(dòng)性（4）隔離性）隔離性圖圖6-2 ISDN6-2 ISDN用戶網(wǎng)絡(luò)接口參考配置用戶網(wǎng)絡(luò)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(shè)備等。于連接一般用戶終端及辦公設(shè)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(wù)綜合在一個(gè)的目的是把多種業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)網(wǎng)中，網(wǎng)中，

7、ISDN交換機(jī)是能滿足多種業(yè)務(wù)綜合交換機(jī)是能滿足多種業(yè)務(wù)綜合需求的交換機(jī)。需求的交換機(jī)。 1ISDN交換機(jī)的功能交換機(jī)的功能2ISDN交換機(jī)的結(jié)構(gòu)交換機(jī)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(jī)通過(guò)交換（）伺機(jī)通過(guò)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(shí)現(xiàn)為了實(shí)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(wèn)題是信令系統(tǒng)用戶的通信，主要解決的問(wèn)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(guó)中國(guó)1號(hào)信令（隨路信令方式）或號(hào)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(yīng)用為用戶提供了一種接入的應(yīng)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(hào)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(wù)數(shù)字網(wǎng)發(fā)展動(dòng)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)發(fā)展動(dòng)因因 對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的需求。對(duì)寬帶業(yè)務(wù)的需求。 將電路和分組兩種交換方式綜合為一個(gè)將電路和分組兩種交換方式綜合為一個(gè)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(wù)和

11、分配型業(yè)務(wù)分配到一起將交互型業(yè)務(wù)和分配型業(yè)務(wù)分配到一起的需求。的需求。 要求對(duì)用戶和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)者同時(shí)提供靈活要求對(duì)用戶和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營(yíng)者同時(shí)提供靈活性的需求。性的需求。 高速傳輸、交換和信號(hào)處理可用性發(fā)展高速傳輸、交換和信號(hào)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(yīng)用）信道應(yīng)用（3）速率配置）速率配置（4）業(yè)務(wù)處理）業(yè)務(wù)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(biāo) 準(zhǔn) 接 口 LAN 標(biāo) 準(zhǔn) 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(shí)分復(fù)分組交換的轉(zhuǎn)移模式，它使用異步時(shí)分復(fù)用技術(shù)，復(fù)用后的信息流被稱為信元固定用技術(shù)，復(fù)用后的信息流被稱為信元固定長(zhǎng)度的分組（塊）。業(yè)務(wù)信息流變?yōu)樾旁L(zhǎng)度的分組（塊）。業(yè)務(wù)信息流變?yōu)樾旁傩纬杀忍亓鞯倪^(guò)程，主要是在再形成比特流的過(guò)程，主要是在B-ISDN協(xié)協(xié)議參考模型中（三層）實(shí)現(xiàn)的。這三層從議參考模型中（三層）實(shí)現(xiàn)的。這三層從高到低依次為高到低依次為ATM自適應(yīng)

13、層（自適應(yīng)層（AAL）、）、ATM層和物理層。層和物理層。 這些層又可進(jìn)一步劃分，如這些層又可進(jìn)一步劃分，如AAL可分可分為會(huì)聚（為會(huì)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(huì)聚（物理層可分為傳輸會(huì)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(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字壓縮、可視電話是計(jì)算機(jī)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(guó)際電信聯(lián)盟品，它符合國(guó)際電信聯(lián)盟ITU TH.324標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)，適

14、用于普通電話通信網(wǎng)。適用于普通電話通信網(wǎng)。 會(huì)議電視 終端 會(huì)議電視 終端 會(huì)議電視 終端 DDN MCU MCU 會(huì)議電視 終端 會(huì)議電視 終端 會(huì)議電視 終端 圖圖6-11 DDN6-11 DDN多點(diǎn)會(huì)議系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D多點(diǎn)會(huì)議系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D 會(huì)議終端 會(huì)議終端 會(huì)議終端 會(huì)議終端 多點(diǎn)控制服務(wù)器 DDN 圖圖6-12 DDN6-12 DDN多點(diǎn)視頻會(huì)議系統(tǒng)示意圖多點(diǎn)視頻會(huì)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(diǎn) n 監(jiān)控點(diǎn) 2 監(jiān)控點(diǎn) 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(huì)診點(diǎn) 1 會(huì)診點(diǎn) 2 會(huì)診點(diǎn) n 醫(yī)療點(diǎn) Internet 圖圖6-14 6-14 遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)示意圖遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)示意圖（1）遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)含義）遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)含義（2）遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)）遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)（3）遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)與視頻會(huì)議的關(guān)）遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)與視頻會(huì)議的關(guān)系系6.5.1 ATM與寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字與寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（網(wǎng)（B-ISDN）1對(duì)信息的損傷要小對(duì)信息的損傷要小2能靈活地支持各種業(yè)務(wù)能靈活地支持各種業(yè)務(wù)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(zhǎng)度有

16、定長(zhǎng)信元和變使用的信元長(zhǎng)度有定長(zhǎng)信元和變長(zhǎng)信元之分，又有長(zhǎng)度大小之分。長(zhǎng)信元之分，又有長(zhǎng)度大小之分。 考慮到具體信息的傳輸，決定信元長(zhǎng)考慮到具體信息的傳輸，決定信元長(zhǎng)度的因素主要有度的因素主要有4個(gè)：傳輸效率、交換速率、個(gè)：傳輸效率、交換速率、時(shí)延和設(shè)備復(fù)雜度。時(shí)延和設(shè)備復(fù)雜度。 綜合考慮以上綜合考慮以上4個(gè)因素，在個(gè)因素，在ATM中采中采用定長(zhǎng)信元。用定長(zhǎng)信元。 總長(zhǎng)為總長(zhǎng)為53字節(jié)的定長(zhǎng)信元。字節(jié)的定長(zhǎng)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(biāo)識(shí)。虛路徑標(biāo)識(shí)（兩部分標(biāo)識(shí)。虛路徑標(biāo)識(shí)（VPI）及各個(gè)虛

17、）及各個(gè)虛路徑的網(wǎng)絡(luò)資源由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以半固定路徑的網(wǎng)絡(luò)資源由網(wǎng)絡(luò)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(shuō)的信虛通道的概念和電路交換中所說(shuō)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(biāo)，也即的目標(biāo)，也即ATM的最大特點(diǎn)，的最大特點(diǎn)，就是對(duì)任何形式的業(yè)務(wù)分布都能達(dá)到最佳就是對(duì)任何形式的業(yè)務(wù)分布都能達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)資源利用率。的網(wǎng)絡(luò)資源利用率。 1ATM網(wǎng)絡(luò)是語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像網(wǎng)絡(luò)是語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)的綜合傳送平臺(tái)等業(yè)務(wù)的綜合傳送平臺(tái)2ATM網(wǎng)絡(luò)能提供服務(wù)質(zhì)量（網(wǎng)絡(luò)能提供服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證保證

18、3ATM交換機(jī)吞吐量大，適用于交換機(jī)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(wù)量均衡和網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)量均衡和QoS路由路由5ATM可以進(jìn)行無(wú)級(jí)的帶寬分配可以進(jìn)行無(wú)級(jí)的帶寬分配6未來(lái)的未來(lái)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(wù)數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展代表著未寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展代表著未來(lái)通信網(wǎng)的發(fā)展方向。寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字來(lái)通信網(wǎng)的發(fā)展方向。寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展是隨著人們對(duì)信息傳輸與處理要網(wǎng)的發(fā)展是隨著人們對(duì)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(wù)數(shù)字網(wǎng)的演變和應(yīng)用這個(gè)線索，主合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的演變和應(yīng)用這個(gè)線索，主要論述了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（要論述了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）的原理、）的原理、特點(diǎn)、演化過(guò)程、特點(diǎn)、演化過(guò)程、ISDN基本結(jié)構(gòu)、基本結(jié)構(gòu)、ISDN互連與應(yīng)用等?；ミB與應(yīng)用等。 在此基礎(chǔ)上，論述