數(shù)據(jù)通信的新發(fā)展課件

第14章數(shù)據(jù)通信的新發(fā)展綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN城域網(wǎng)IP網(wǎng)寬帶接入網(wǎng)全光網(wǎng)——光通信的發(fā)展方向智能網(wǎng)三網(wǎng)融合14.1綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDNISDN起源于1972年1980年有了明確的定義CCITTI系列建議對(duì)ISDN的定義（84年紅皮書(shū)）ISDN是這樣一種網(wǎng)絡(luò)，它是由電話綜合數(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。綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）－在網(wǎng)絡(luò)中使用數(shù)字傳輸與數(shù)字交換設(shè)備，即實(shí)現(xiàn)數(shù)字傳輸和數(shù)字交換的綜合。ISDN在IDN的基礎(chǔ)上增加了業(yè)務(wù)綜合的概念，并將網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化擴(kuò)展到用戶線。ISDN的構(gòu)想將多種信息業(yè)務(wù)的傳輸和交換綜合在一個(gè)網(wǎng)內(nèi)向用戶提供一組標(biāo)準(zhǔn)的用戶－網(wǎng)絡(luò)接口用戶只需提出一次申請(qǐng)使用一條用戶線就可將多種業(yè)務(wù)終端接入網(wǎng)內(nèi)按統(tǒng)一的規(guī)程進(jìn)行通信實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的綜合ISDN的產(chǎn)生不是一次新的傳輸和交換技術(shù)革命它是將新的技術(shù)注入到傳統(tǒng)通信網(wǎng)對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合和發(fā)展電路交換，利用現(xiàn)有的電話交換系統(tǒng)有撥號(hào)連接過(guò)程全數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)ISDN的基本特性：端到端的數(shù)字連接ISDN是一個(gè)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)ISDN完全可以由現(xiàn)有的電話綜合數(shù)字網(wǎng)（IDN）演變而來(lái)IDN向ISDN的轉(zhuǎn)變最首要的工作便是實(shí)現(xiàn)用戶環(huán)路的數(shù)字化提供綜合的通信業(yè)務(wù)理論上講，任何形式的原始信號(hào)，只要可轉(zhuǎn)換成（且是由用戶轉(zhuǎn)化成）數(shù)字信號(hào)，就可利用ISDN進(jìn)行傳送和交換，完成用戶間的通信標(biāo)準(zhǔn)的多用途用戶網(wǎng)絡(luò)接口多用途：入網(wǎng)的接口對(duì)于多種多樣的業(yè)務(wù)是通用的，即不同的業(yè)務(wù)和不同的終端可通過(guò)同一接口接入網(wǎng)絡(luò)。通用性：ISDN接口的信道結(jié)構(gòu)、速率、插座的形狀以及控制信號(hào)的格式和通信過(guò)程都有明確的標(biāo)準(zhǔn)可遵循。ISDN提供的業(yè)務(wù)通常指ISDN所具有的通信能力?；緲I(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)－ISDN在參考點(diǎn)S和T所提供的電信業(yè)務(wù)；在承載業(yè)務(wù)中，網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的只是一種低層次的信息傳遞能力（將信息由一個(gè)地方搬運(yùn)到另一個(gè)地方而不作任何處理）；它與交換方式有關(guān)，但與終端類(lèi)型無(wú)關(guān)。用戶終端業(yè)務(wù)－由用戶終端提供的通信業(yè)務(wù)。它由ISDN協(xié)議層次特性所規(guī)定。補(bǔ)充業(yè)務(wù)是對(duì)基本業(yè)務(wù)的變更或補(bǔ)充，向用戶提供額外的功能。它不能單獨(dú)向用戶提供而必須隨基本業(yè)務(wù)一起提供。ISDN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)用戶信息用戶信息ISDN交換機(jī)ISDN交換機(jī)終端分組交換能力電路交換能力無(wú)交換連接能力公共信道信令能力終端用戶－用戶信令用戶－網(wǎng)絡(luò)信令用戶－網(wǎng)絡(luò)信令I(lǐng)SDN網(wǎng)絡(luò)ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）1.信道結(jié)構(gòu)2.接口的結(jié)構(gòu)：基本速率接口基群（或一次群）速率接口（PRI）3.接口的配置1.信道結(jié)構(gòu)B信道——基本用戶信道

速率：64kb/s

電路交換的基本單位用于傳送話音、數(shù)據(jù)等用戶信息支持的連接類(lèi)型：電路交換連接、分組交換連接、幀方式和半固定（租用）連接D信道速率：16kb/s或64kb/s

分組方式傳遞信息用于傳公共信道信令、分組數(shù)據(jù)或低速用戶數(shù)據(jù)（如遙測(cè)遙控?cái)?shù)據(jù)）H信道用于傳送高速、高質(zhì)量用戶信息（如高速傳真圖像、高質(zhì)音響等）H0信道：

384kb/sH11信道：1536kb/sH12信道：1920kb/s2.接口的結(jié)構(gòu)1.基本速率接口－BRI將現(xiàn)有電話網(wǎng)的用戶線作為ISDN用戶線而規(guī)定的接口

ISDN最基本的用戶－網(wǎng)絡(luò)接口2B＋D接口

B信道：64kb/s，獨(dú)立全雙工

D信道：16kb/s，全雙工

接口速率：192kb/s2.基群速率接口－PRI這種接口主要用于裝有專(zhuān)用小型交換機(jī)PBX或具有召開(kāi)電視會(huì)議用的高速信道等需要很大業(yè)務(wù)量的用戶。B信道結(jié)構(gòu)

典型PRA/PRI接口結(jié)構(gòu)（23B＋D）或（30B＋D）B、D速率：64kb/sB信道傳用戶信息，D信道傳信令H0信道結(jié)構(gòu)

包含多個(gè)H0信道3H0＋D或4H0（1544kb/s）5H0＋D（2048kb/s）H0傳送用戶信息，速率：384kb/sD傳送信令，速率：64b/s4H0結(jié)構(gòu)中信令由其它接口的D信道提供H1信道結(jié)構(gòu)

H11：1536kb/s，與1544kb/s對(duì)應(yīng)，信令由其它接口提供

H12＋D：

H12傳用戶信息，速率1920kb/sD傳信令，速率64kb/sB和H0混合結(jié)構(gòu)

nB＋mH0＋DB、H0傳送用戶信息

D傳送信令，速率64kb/sm和n的值可由信令改變3.ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口的配置其配置包括物理、電氣、協(xié)議、業(yè)務(wù)、能力、維護(hù)、操作和性能特點(diǎn)等內(nèi)容。ISDNUNI的參考配置：由功能群和參考點(diǎn)構(gòu)成功能群：用戶接入ISDN所需的一組功能，可以由一個(gè)或多個(gè)設(shè)備來(lái)完成參考點(diǎn)是物理接口所在之處，用來(lái)分割功能群的概念上的點(diǎn)。承載業(yè)務(wù)接入點(diǎn)STURS用戶終端業(yè)務(wù)接入點(diǎn)TE1TE2TANT2NT1交換機(jī)廣域網(wǎng)ISDN交換機(jī)ISDN終端ISDN數(shù)字電話本地回路電信公司的設(shè)備N(xiāo)T1用戶的設(shè)備用戶家庭電信公司家庭用的ISDNTE1TE1TE1TU廣域網(wǎng)ISDN交換機(jī)TE1本地回路電信公司的設(shè)備N(xiāo)T1用戶的設(shè)備用戶辦公室電信公司大型商用的ISDNTE1TE1TE2TANT2UTSSSRPBX各功能群的功能1類(lèi)終端設(shè)備（TE1）ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端設(shè)備，符合ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口（S/T參考點(diǎn)）標(biāo)準(zhǔn)可被直接連到ISDN的“S”類(lèi)型接口上,通過(guò)4根（2對(duì)）數(shù)字線路連接到ISDN網(wǎng)絡(luò)。綜合語(yǔ)音和數(shù)據(jù)終端、數(shù)字電話、可視電話等2類(lèi)終端設(shè)備（TE2）非ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端設(shè)備，不遵循ISDN用戶－網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)準(zhǔn)

必須通過(guò)一個(gè)TA（終端適配器）功能群與ISDN設(shè)備相連模擬電話、X.25終端終端適配器TA允許非ISDN標(biāo)準(zhǔn)終端TE2與標(biāo)準(zhǔn)的ISDN用戶/網(wǎng)絡(luò)接口相連接可以是一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備，也可以安裝在TE2內(nèi)。外置式TA通常有下述端口：兩個(gè)模擬端口用于連接電話和傳真，一個(gè)RS-232串口和一個(gè)用于ISDN線路的Ｓ接口。網(wǎng)絡(luò)終端2（NT2）智能網(wǎng)絡(luò)終端（PABX、集中器、局域網(wǎng)）完成交換和數(shù)據(jù)集中功能，包含OSI1~3層的功能終端數(shù)量多，需要使用NT2做交換連接。網(wǎng)絡(luò)終端1（NT1）是用戶傳輸線裝置（ISDN的數(shù)字接口點(diǎn)），與4線的ISDN用戶線或傳統(tǒng)的2線用戶環(huán)路連接。一般由電信公司提供，是ISDN網(wǎng)絡(luò)的一部分。包含OSI第1層的功能。NT1的用戶端接口可支持連接8臺(tái)ISDN終端設(shè)備。NT1的功能線路維護(hù)（包括物理和電氣終端裝置的環(huán)路測(cè)試和線路性能監(jiān)測(cè)）2/4線變換第1層上比特的多路復(fù)用（同步時(shí)分）定時(shí)參考點(diǎn)ISDN網(wǎng)絡(luò)中不同設(shè)備之間連接的規(guī)范。RTE2與TA之間的分界點(diǎn)無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)STE1/TA與NT2/NT1之間的分界點(diǎn)與TE1或TA一一對(duì)應(yīng)TNT1與NT2之間的分界點(diǎn)NT2不存在時(shí)T與S相重合，稱(chēng)S/T參考點(diǎn)S/T參考點(diǎn)是ISDN標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象UNT1與交換機(jī)之間的分界點(diǎn)，描述用戶線上的雙向信號(hào)傳送B-ISDNB-ISDN使用快速分組交換－異步轉(zhuǎn)移方式ATM其用戶環(huán)路和干線都采用光纜使用虛通路的概念，其比特率只受用戶到網(wǎng)絡(luò)接口的物理比特率的限制，可以傳送高速圖像B-ISDN復(fù)雜：一直未能實(shí)用化這種在鏈路層交換的體制無(wú)法實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)互通14.2城域網(wǎng)城域網(wǎng)是一個(gè)能覆蓋一個(gè)大都市地域的局域網(wǎng)，以光纖為傳輸媒體，距離超過(guò)50Km，通信速率達(dá)到100Mb/s可作為骨干網(wǎng)連接LAN、PABX等標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.6FDDI(FiberDistributedDataInterface)網(wǎng)絡(luò)由雙環(huán)構(gòu)成，可靠性高。傳輸速率為100Mbps。介質(zhì)訪問(wèn)控制方法采用TokenPassing，類(lèi)似于令牌環(huán)。傳輸介質(zhì)主要為光纖，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍較大(幾十km)。集中器集中器令牌服務(wù)器14.3全光網(wǎng)又稱(chēng)寬帶高速光聯(lián)網(wǎng)它一波長(zhǎng)路由光交換技術(shù)和波分復(fù)用傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)，在光域上實(shí)現(xiàn)信息的高速傳輸和交換，數(shù)據(jù)信號(hào)在全程的傳輸過(guò)程中始終使用光信號(hào)，在網(wǎng)絡(luò)的交換結(jié)點(diǎn)處采用高可靠、大容量和高度靈活的光交叉連接設(shè)備（OXC）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：可以分為光網(wǎng)絡(luò)層、電網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層光網(wǎng)絡(luò)層（光鏈路相連的部分）采用了WDM技術(shù)，使一個(gè)光網(wǎng)絡(luò)中能傳送幾個(gè)波長(zhǎng)的光信號(hào)，并在網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)之間采用OXC，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)光信號(hào)的交叉連接。電網(wǎng)絡(luò)層主要完成各種電子交換應(yīng)用層提供各種業(yè)務(wù)OXC是全光網(wǎng)中的核心器件，它與光纖組成了一個(gè)全光網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)光纖中斷或業(yè)務(wù)失效時(shí)，OXC能夠自動(dòng)完成故障隔離、重新選擇路由和網(wǎng)絡(luò)重新配置等操作，使業(yè)務(wù)不中斷，即它具有高速光信號(hào)的路由選擇、網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)等功能。OXC除了提供光路由選擇外，還允許光信號(hào)插入或分離出電網(wǎng)絡(luò)層，14.4三網(wǎng)融合三網(wǎng)融合：電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)在高層業(yè)務(wù)應(yīng)用的融合，三大網(wǎng)絡(luò)通過(guò)技術(shù)改造，都能提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務(wù)。在全球，三網(wǎng)融合是業(yè)界數(shù)十年來(lái)的共同追求，代表了技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)和潮流；在中國(guó)，三網(wǎng)融合同時(shí)也是構(gòu)建和諧社會(huì)、節(jié)約型社會(huì)的內(nèi)在需求和有效手段。是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向NGN演進(jìn)的切入點(diǎn)NGN是一個(gè)建立在IP技術(shù)基礎(chǔ)上的新型公共電信網(wǎng)絡(luò)，能夠容納各種形式的信息，在統(tǒng)一的管理平臺(tái)下，實(shí)現(xiàn)音頻、視頻、數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸和管理，提供各種寬帶應(yīng)用和傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)，是一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)寬帶窄帶一體化、有線無(wú)線一體化、有源無(wú)源一體化、傳輸接入一體化的綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。電信網(wǎng)：主要以語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主的通信網(wǎng)以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)公用電話交換網(wǎng)（PSTN）數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）移動(dòng)通信網(wǎng)有線電視（CATV）網(wǎng)由兩部分組成有線電視臺(tái)之間傳送節(jié)目源的傳送網(wǎng)絡(luò)面向用戶的節(jié)目分配網(wǎng)絡(luò)是一種多用戶共享的寬帶分配網(wǎng)絡(luò)其資源優(yōu)勢(shì)在于已經(jīng)建成相當(dāng)規(guī)模的光纜長(zhǎng)途干線和覆蓋面很廣的寬帶分配網(wǎng)絡(luò)不具備雙相通信功能、交換功能和網(wǎng)絡(luò)管理功能計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)更新快，建造成本比傳統(tǒng)電信網(wǎng)低缺乏對(duì)全網(wǎng)的有效控制，難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，實(shí)時(shí)性較差三網(wǎng)融合，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要光傳輸網(wǎng)、承載網(wǎng)、核心業(yè)務(wù)網(wǎng)、城域網(wǎng)和接入網(wǎng)等多個(gè)層面共同推動(dòng)。光傳輸網(wǎng)的改造完善是三網(wǎng)融合的基礎(chǔ)。承載網(wǎng)的融合是三網(wǎng)融合的關(guān)鍵。在路由器中增加ATM技術(shù)中的流量工程以及操作維護(hù)管理（OAM）功能，或者參照ATM技術(shù)改造路由器技術(shù)，從而提供QoS保證。MPLS是公認(rèn)的實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合、保證QoS的核心技術(shù)。僅靠MPLS技術(shù)并不能解決承載網(wǎng)的QoS問(wèn)題，還必須通過(guò)路由器的改造使IP網(wǎng)成為可控可管、有QoS保證的網(wǎng)絡(luò)