第六章 ISDN交換與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng).ppt

1、,第六章 ISDN交換與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng),分組交換的基本原理,ISDN的基本概念,ISDN的交換技術(shù),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,2,6.1 分組交換的基本原理,分組交換技術(shù)是適應(yīng)計(jì)算機(jī)通信的需求而發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)的通信技術(shù)，是重要的數(shù)據(jù)通信手段之一； 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)消息對(duì)可靠性要求很高，對(duì)時(shí)延和對(duì)數(shù)據(jù)抵達(dá)順序要求不嚴(yán)，因此需將數(shù)據(jù)封裝成有糾錯(cuò)能力的分組進(jìn)行傳送和交換。 采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用方式，交換節(jié)點(diǎn)用“存儲(chǔ)-檢查-轉(zhuǎn)發(fā)”的交換方式。,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,3,分組交換、分組交換網(wǎng),分組交換也稱為包交換。將要傳送的數(shù)據(jù)按一定的長(zhǎng)度分成多個(gè)數(shù)據(jù)段，這些數(shù)據(jù)段稱為

2、“分組”，發(fā)送端把這些“分組”分別發(fā)送出去。到達(dá)目的地，目的交換機(jī)將一個(gè)個(gè)“分組”按順序裝好，還原成原文件發(fā)送給收端用戶，這一過(guò)程稱為分組交換。 進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng)稱為分組交換網(wǎng)。,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,4,分組（packet）是由用戶數(shù)據(jù)和分組頭組成的。分組的用戶數(shù)據(jù)部分的長(zhǎng)度是有限制的。如果來(lái)自數(shù)據(jù)終端的用戶數(shù)據(jù)報(bào)文的長(zhǎng)度超過(guò)了分組的用戶數(shù)據(jù)部分的最大長(zhǎng)度，則需要將該報(bào)文拆分成若干個(gè)數(shù)據(jù)段，并在每個(gè)數(shù)據(jù)段前加上分組頭，形成分組。,分組的形成,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,5,分組頭中主要包含地址信息、分組的序號(hào)及校驗(yàn)碼、控制等信息。,分組頭的組成,

3、分組傳送方式采用的是統(tǒng)計(jì)復(fù)用方式，在同一個(gè)物理信道上可以同時(shí)傳送屬于多個(gè)不同通信的分組，用地址信息或使用相同的邏輯信道號(hào)（LCNLogic Channel Number）來(lái)標(biāo)識(shí)來(lái)自同一個(gè)用戶終端的各個(gè)分組，好像同一個(gè)通信的分組構(gòu)成了一個(gè)邏輯子信道。,邏輯子信道,用來(lái)標(biāo)識(shí)該分組在原來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)文中的位置，以便于接收端能夠?qū)⒔邮盏降姆纸M還原為原來(lái)完整的報(bào)文。,分組的序號(hào),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,6,分組頭的組成,分組有數(shù)據(jù)分組和控制分組兩大類型。 數(shù)據(jù)分組是用來(lái)承載用戶數(shù)據(jù)的分組； 控制分組是保證和控制數(shù)據(jù)分組在網(wǎng)絡(luò)中正確傳輸和交換的分組。 為了區(qū)分不同類型的分組，分組頭中還應(yīng)

4、包含。,分組的類型,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,7,分組交換的兩種方式,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,8,x.25交換功能與幀交換,第3層 （分組層）,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,9,ISDN的基本特征 ISDN的業(yè)務(wù) ISDN網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu),6.2 ISDN的基本概念,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,10,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）,綜合服務(wù)：語(yǔ)音、電報(bào)、數(shù)據(jù)、圖形、視頻 兩類： B-ISDN 分組交換，基于異步傳輸模式（ATM） 高傳輸速率：Up to 622Mb/s or Higher N-ISDN（ISDN， “一線通”

5、） ： 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(guò)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,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,11,沒(méi)有ISDN的網(wǎng)絡(luò),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,12,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,13,6.2.1 ISDN的基本特征,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)

6、多用途的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口。,定義,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,14,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。,6.2.1 ISDN的基本特征,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,15,端到端的數(shù)字連接,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,16,ISDN提供綜合的業(yè)務(wù),示,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,17,“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(guò)程。 “多用途”：入網(wǎng)接口對(duì)各種各樣的業(yè)務(wù)都是通用的，也就是說(shuō)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)。

7、,標(biāo)準(zhǔn)的用戶-網(wǎng)絡(luò)接口,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,18,6.2.2 ISDN提供的業(yè)務(wù),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(duì)信息本身不作任何處理。這類業(yè)務(wù)僅包含OSI 1-3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OSI 17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)

8、務(wù)不能單獨(dú)存在。 呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫等待、會(huì)議電話等,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,19,6.2.3 ISDN的基本結(jié)構(gòu),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,20,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,ISDN網(wǎng)絡(luò)具有多種能力：電路交換能力 分組交換能力 無(wú)交換連接能力 公共信道信令能力,6.2.3 ISDN的基本結(jié)構(gòu),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,21,NT1,NT2,TE2,TE1,TA,T,S,S,R,U,5,4,1,3,2,ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)

9、接口的參考配置,演示：ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,22,用戶網(wǎng)絡(luò)接口的參考配置是ITU-T為對(duì)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（Function Group）： 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(lái)完成。 參考點(diǎn)（Reference Point）： 用來(lái)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(duì)應(yīng)也可以不對(duì)應(yīng)于一個(gè)物理接口。,參考點(diǎn)和功能群,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,23,ISDN用戶接入結(jié)構(gòu)示意圖,NT1,屬于局端設(shè)備，但安裝在用戶端,參考點(diǎn)和功能群,功

10、能組之間通過(guò)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,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,24,網(wǎng)絡(luò)終端1（NT1：Network Termination 1） 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：Network Termination 2） NT2又叫做智能的網(wǎng)絡(luò)終端，它可以包含OSI13層的功能。可完成

11、交換和集中的功能，NT2可以是數(shù)字PBX、集中器和局域網(wǎng)。,功能群的劃分,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,25,1類終端設(shè)備（TE1：Terminal Equipment Type 1） 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)13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：Terminal Equipment Type 2） 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(guò)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

12、器（TA：Terminal Adaptor） 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,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,26,參考點(diǎn)的劃分,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(lái)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(duì)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(kāi)； 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；,202

13、0/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,27,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(lái)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/s H11信道：1536 kbit/s （適用于PCM24路系統(tǒng)） H12信道：1920 kbit/s （適用于PCM3032路系統(tǒng)）,ISDN的信道結(jié)構(gòu),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,28,基本入口（BRI-Basic Rate Interface）: 它包括兩條64kb

14、it/s雙工B信道和一條16kbits雙工的D信道（2BD），總的速率是144kbits。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192kbits。 一次群速率入口（PRI-Primary Rate Interface）: 在歐洲和中國(guó)： 一次群速率入口的比特率為：2048kbits 接口結(jié)構(gòu)為： 30BD 在美國(guó)、加拿大和日本： 一次群速率入口的比特率為：1544kbits 接口結(jié)構(gòu)為： 23BD,ISDN的接口結(jié)構(gòu),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,29,D,ISDN數(shù)字管道示意圖,基本速率數(shù)字管道，26416144kb/s,BRI,B1,B2,分開(kāi)使用

15、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。,ISDN的接口結(jié)構(gòu),B信道既可以單獨(dú)使用，也可捆綁起來(lái)使用，以提供更高的帶寬。,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,30,基本速率接口的結(jié)構(gòu),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,31,ISDN的接口結(jié)構(gòu),2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,32,6.3 ISDN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,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,33,6.3.1 ISDN交換系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),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)

16、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。,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,34,ISDN交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,35,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

17、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?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(duì)D信道的控制信令進(jìn)行處理等功能。,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,36,中繼接口和信令設(shè)備,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。PH

18、I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(mén)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(méi)有該信令設(shè)備。,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,37,交換網(wǎng)絡(luò)部分,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

19、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264kbit/s的連接、H0信道的664kbit/s連接、H11信道的2464kbit/s連接和H12信道的3064kbit/s連接，并且在通信過(guò)程中能夠根據(jù)用戶的要求隨時(shí)改變電路連接的類型。,2020/9/17,信息學(xué)院通信新技術(shù)研究所,38,ISDN交換系統(tǒng)的特點(diǎn),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