第6章-寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)

第6章__寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)第一頁，共50頁。6.1綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)6.1.1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)字傳輸系統(tǒng)并逐步取代模擬傳輸系統(tǒng)。把數(shù)字傳輸和模擬傳輸系統(tǒng)結(jié)合起來并集成相關(guān)的要素就形成了模/數(shù)混合通信網(wǎng)。第二頁，共50頁。數(shù)字交換機(jī)的產(chǎn)生，將數(shù)字傳輸系統(tǒng)和數(shù)字時分交換機(jī)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，來傳輸單一業(yè)務(wù)（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)（IDN）。第三頁，共50頁。在IDN的基礎(chǔ)上，發(fā)展為今天的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）。第四頁，共50頁。6.1.2ISDN的特點（1）通信業(yè)務(wù)的綜合化（2）通信質(zhì)量和可靠性高（3）用戶使用方便（4）通信網(wǎng)中的功能分散（5）費用低廉第五頁，共50頁。6.1.3ISDN的目標(biāo)（1）標(biāo)準(zhǔn)化（2）透明性（3）租用與交換業(yè)務(wù)（4）逐步向ISDN過渡（5）復(fù)用支持第六頁，共50頁。6.1.4建立ISDN的原則（1）合理利用接口（2）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（4）智能處理與管理（5）通用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)（6）具有可發(fā)展性第七頁，共50頁。6.1.5ISDN可實現(xiàn)的主要傳輸功能①中高速專用線功能。②中、高速電路交換功能。③64kbit/s的專線功能。④64kbit/s的電路交換功能。第八頁，共50頁。⑤分組交換功能。⑥實現(xiàn)傳送用戶到用戶的公共信道信令功能，一般是采用7號信令。⑦用戶線交換功能。第九頁，共50頁。6.1.6ISDN的基本結(jié)構(gòu)圖6-1ISDN基本結(jié)構(gòu)第十頁，共50頁。6.1.7ISDN的發(fā)展趨勢1．ISDN的現(xiàn)狀1985年～1990年為第一階段1990年～1995年為第二階段1995年～2000年為第三階段2000年之后為第四階段第十一頁，共50頁。2．從窄帶ISDN（N-ISDN）向B-ISDN發(fā)展已成為必然趨勢在我國的ISDN技術(shù)的發(fā)展過程中，及時的汲取了國外先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗，引進(jìn)了部分技術(shù)先進(jìn)的設(shè)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，自主研制和開發(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，為我國寬帶傳輸和處理信息奠定了可靠的基礎(chǔ)。第十二頁，共50頁。6.2ISDN的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口與ISDN交換機(jī)6.2.1對ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的要求（1）通用性（2）并行性（3）可移動性（4）隔離性第十三頁，共50頁。6.2.2ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置圖6-2ISDN用戶網(wǎng)絡(luò)接口參考配置第十四頁，共50頁。6.2.3信道類型與接口速率基本接口主要用于一般ISDN用戶，用于連接一般用戶終端及辦公設(shè)備等。第十五頁，共50頁。6.2.4用戶接口協(xié)議圖6-3I系列建議的1～3層協(xié)議示意圖第十六頁，共50頁。6.2.5ISDN交換機(jī)ISDN的目的是把多種業(yè)務(wù)綜合在一個網(wǎng)中，ISDN交換機(jī)是能滿足多種業(yè)務(wù)綜合需求的交換機(jī)。1．ISDN交換機(jī)的功能2．ISDN交換機(jī)的結(jié)構(gòu)3．綜合交換第十七頁，共50頁。（1）快速分組交換（FastPacketedSwitching，F(xiàn)PS）（2）伺機(jī)通過交換（CutThroughSwitching，CTS）第十八頁，共50頁。6.3ISDN與其他通信網(wǎng)的互通6.3.1ISDN與電話通信網(wǎng)的互通為了實現(xiàn)ISDN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)間的配合與互通。第十九頁，共50頁?，F(xiàn)行電話通信網(wǎng)中使用的局間信令是中國1號信令（隨路信令方式）或No.7信令的電話用戶部分（TUP），而ISDN中局間信令使用的是No.7信令I(lǐng)SDN用戶部分（ISUP），所以需要完成信令間配合與互通。第二十頁，共50頁。6.3.2ISDN與分組交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)的互通1．ISDN具有分組處理功能的情況圖6-5ISDN與PSPDN互通第二十一頁，共50頁。2．ISDN用于電路交換的情況（1）呼叫控制轉(zhuǎn)換方式圖6-6ISDN與PSPDN互通（呼叫控制轉(zhuǎn)換方式）第二十二頁，共50頁。（2）端口接入方式圖6-7ISDN（CS）與PSPDN互通（端口接入方式）第二十三頁，共50頁。6.3.3ISDN的應(yīng)用1．構(gòu)成多媒體信息網(wǎng)利用ISDN可構(gòu)成多媒體信息網(wǎng)。ISDN的應(yīng)用為用戶提供了一種接入Internet和多媒體信息網(wǎng)的全新方式。第二十四頁，共50頁。2．局域網(wǎng)互連圖6-8局域網(wǎng)互連示意圖第二十五頁，共50頁。6.4寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)6.4.1寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)發(fā)展動因①對寬帶業(yè)務(wù)的需求。②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。第二十六頁，共50頁。③將交互型業(yè)務(wù)和分配型業(yè)務(wù)分配到一起的需求。④要求對用戶和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者同時提供靈活性的需求。⑤高速傳輸、交換和信號處理可用性發(fā)展的需求。⑥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。第二十七頁，共50頁。6.4.2B-ISDN與ISDN的差別（1）傳輸帶寬（2）信道應(yīng)用（3）速率配置（4）業(yè)務(wù)處理（5）交換模式第二十八頁，共50頁。6.4.3B-ISDN結(jié)構(gòu)圖6-9發(fā)展初期階段的B-ISDN結(jié)構(gòu)示意圖第二十九頁，共50頁。6.4.4B-ISDN的規(guī)程參考模型異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）是特殊的面向分組交換的轉(zhuǎn)移模式，它使用異步時分復(fù)用技術(shù)，復(fù)用后的信息流被稱為信元固定長度的分組（塊）。業(yè)務(wù)信息流變?yōu)樾旁傩纬杀忍亓鞯倪^程，主要是在B-ISDN協(xié)議參考模型中（三層）實現(xiàn)的。這三層從高到低依次為ATM自適應(yīng)層（AAL）、ATM層和物理層。第三十頁，共50頁。這些層又可進(jìn)一步劃分，如AAL可分為會聚（CS）子層與裝拆（SAR）子層，物理層可分為傳輸會聚（TC）子層與物理載體（PM）子層等，具體可參照OSI模型。第三十一頁，共50頁。6.4.5B-ISDN的應(yīng)用1．基于PSTN的可視電話系統(tǒng)可視電話是計算機(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)品，它符合國際電信聯(lián)盟ITUTH.324標(biāo)準(zhǔn)，適用于普通電話通信網(wǎng)。第三十二頁，共50頁。2．基于網(wǎng)絡(luò)的視頻會議系統(tǒng)圖6-11DDN多點會議系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D第三十三頁，共50頁。圖6-12DDN多點視頻會議系統(tǒng)示意圖第三十四頁，共50頁。3．基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)圖6-13PSTN監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第三十五頁，共50頁。4．遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)圖6-14遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)示意圖第三十六頁，共50頁。5．遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)（1）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)（3）遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)與視頻會議的關(guān)系第三十七頁，共50頁。6.5ATM通信網(wǎng)6.5.1ATM與寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）1．對信息的損傷要小2．能靈活地支持各種業(yè)務(wù)3．具有高速傳送信息的能力4．具有可行性第三十八頁，共50頁。6.5.2ATM的基本工作原理1．ATM信元（Cell）ATM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?？紤]到具體信息的傳輸，決定信元長度的因素主要有4個：傳輸效率、交換速率、時延和設(shè)備復(fù)雜度。第三十九頁，共50頁。綜合考慮以上4個因素，在ATM中采用定長信元?？傞L為53字節(jié)的定長信元。第四十頁，共50頁。圖6-15ATM信頭結(jié)構(gòu)第四十一頁，共50頁。2．虛路徑（VP）和虛通道（VC）虛連接由虛路徑（VP）和虛通道（VC）兩部分標(biāo)識。虛路徑標(biāo)識（VPI）及各個虛路徑的網(wǎng)絡(luò)資源由網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)以半固定的方式分配。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。VP可以看成是VC集束的干線。第四十二頁，共50頁。3．統(tǒng)計復(fù)用ATM的目標(biāo)，也即ATM的最大特點，就是對任何形式的業(yè)務(wù)分布都能達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)資源利用率。第四十三頁，共50頁。6.5.3ATM網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)1．ATM網(wǎng)絡(luò)是語音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)的綜合傳送平臺2．ATM網(wǎng)絡(luò)能提供服務(wù)質(zhì)量（QoS）保證第四十四頁，共50頁。3．ATM交換機(jī)吞吐量大，適用于骨干網(wǎng)4．ATM網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)量均衡和QoS路由5．ATM可以進(jìn)行無級的帶寬分配6．未來的ATM數(shù)據(jù)骨干網(wǎng)第四十五頁，共50頁。小結(jié)寬帶綜合業(yè)務(wù)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(wù)數(shù)字網(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)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的演變和應(yīng)用這個線索，主要論述了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）的原理、特點、演化過程、ISDN基本結(jié)構(gòu)、ISDN互連與應(yīng)用等。第四十六頁，共50頁。在此基礎(chǔ)上，論述了寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）與ISDN的差別、B-ISDN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、B-ISDN的應(yīng)用和ATM網(wǎng)絡(luò)等問題，為讀者更好地了解掌握寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)發(fā)展與應(yīng)用奠定了可靠的基礎(chǔ)。第四十七頁，共50頁。練習(xí)思考題1．什么是ISDN？它和IDN有何區(qū)別？2．ISDN是如何逐步演化的？3．IS