宽带综合业务数字网的发展过程

1、第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1.1 1.1 宽带综合业务数字网的发展过程宽带综合业务数字网的发展过程 1.1.11.1.1公众电话网公众电话网 是支持话音通信的通信网络，以是支持话音通信的通信网络，以交换机交换机为核心，采用为核心，采用星型星型方方式连接电话机，为用户提供连接服务。式连接电话机，为用户提供连接服务。 1.1.人工交换人工交换(ManualSwitching)(ManualSwitching)阶段阶段乔治乔治贝尔于贝尔于18761876年发明世界上第一部电话机年发明世界上第一部电话机, ,至今已经至今已经100100多年。在第一部电话机发明不久多年。在第一部电话机发明

2、不久, ,就发明了电话交换机。最早的就发明了电话交换机。最早的电话交换使用人工转接方式电话交换使用人工转接方式, ,接线话务员使用塞绳接线话务员使用塞绳(Link)(Link)把要通把要通话的两端物理上连接起来。人工电话的通信容量小话的两端物理上连接起来。人工电话的通信容量小, ,交换效率低交换效率低, ,但它是一次远程但它是一次远程电信号通信的跨跃。电信号通信的跨跃。第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 2.2.机电交换机电交换(ElectromechanicalSwitching)(ElectromechanicalSwitching)阶段阶段最早的自动电话交换机是美国人创造的步进制的自

3、动电最早的自动电话交换机是美国人创造的步进制的自动电话交换机话交换机, ,于于18921892年投入使年投入使用。用。19261926年和年和19381938年在瑞典和美国分别开通了纵横制交换机。年在瑞典和美国分别开通了纵横制交换机。纵横制交换机有纵横制交换机有两个特点两个特点: :第一个特点是接线器接触点的接第一个特点是接线器接触点的接触方式采用触方式采用压接触式压接触式, ,接触点采用了贵金属使得接点接触的接触点采用了贵金属使得接点接触的可靠性提高可靠性提高, ,并且减少了磨损并且减少了磨损; ;第二个特点是采第二个特点是采用了用了“公公共控共控制制”, ,将交换机的控制部分和话路部分分开

4、将交换机的控制部分和话路部分分开, ,控制部分由控制部分由“标标志器志器”和和“记发器记发器”完成。公共控制对用户拨号盘的要求降完成。公共控制对用户拨号盘的要求降低低, ,中继布局中继布局灵活性高。纵横制交换机的可靠性高灵活性高。纵横制交换机的可靠性高, ,通信容量通信容量相对较大相对较大, ,得到了广泛的使用。得到了广泛的使用。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 3.3.电子交换电子交换(ElectronicSwitching)(ElectronicSwitching)阶段阶段随着电子技术随着电子技术, ,特别是半导体技术的发展特别是半导体技术的发展, ,人们在交换人们在交换技术中使用

5、了电子技术技术中使用了电子技术, ,这种交换技术称为电子交这种交换技术称为电子交换。换。19461946年年, ,第一台电子计算机的出现对于现代科学技术第一台电子计算机的出现对于现代科学技术起到了划时代的作用。计算机技术目前已广泛应用于各个起到了划时代的作用。计算机技术目前已广泛应用于各个领域。同样领域。同样, ,计算机技术被引入交换技术中计算机技术被引入交换技术中, ,产生了产生了“程序程序控制控制”这一全新的交换技这一全新的交换技术。术。19651965年年, ,美国贝尔公司开通了第一部程控电子交换机。美国贝尔公司开通了第一部程控电子交换机。最初的程控交换机采用模拟技术最初的程控交换机采用

6、模拟技术, ,属于空分交换机属于空分交换机, ,它的话它的话路部分保留了机械特点。路部分保留了机械特点。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1.1.21.1.2综合数字网综合数字网(IDN)(IDN)2020世纪世纪5050年代初年代初, ,数字传输开始普及使用，话音的数字数字传输开始普及使用，话音的数字信号处理已经非常经济。采用脉冲编码调制的数字传输于信号处理已经非常经济。采用脉冲编码调制的数字传输于2020世纪世纪6060年代用于局间中年代用于局间中继。继。综合数字网综合数字网是由是由数字交换数字交换和和数字传输数字传输综合而成的数字综合而成的数字电话网。数字技术在通信网络中的使电话

7、网。数字技术在通信网络中的使用提高了网络的性能用提高了网络的性能, ,减少了网络成本减少了网络成本, ,增加了网络容量。增加了网络容量。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1.1.31.1.3综合业务数字网综合业务数字网(ISDN) (ISDN) 1.ISDN1.ISDN的定义及特性的定义及特性国际电话电报咨询委员会（国际电话电报咨询委员会（CCITTCCITT）对于对于ISDNISDN的的定义定义是是:ISDN:ISDN是这样一种网络是这样一种网络, ,它由综合数字网它由综合数字网(IDN)(IDN)演变而成演变而成, ,提供端到端的数字连接提供端到端的数字连接, ,以支持一系列广泛的

8、业务以支持一系列广泛的业务( (包括话包括话音和非话音业务音和非话音业务),),它为用户进网提供一组有限的标准多用它为用户进网提供一组有限的标准多用途用户途用户- -网络接口。网络接口。根据根据ISDNISDN的定义的定义,ISDN,ISDN具有如下具有如下三个显著特性三个显著特性：1)ISDN1)ISDN提供提供端到端端到端的数字连接的数字连接2)ISDN2)ISDN提供提供综合综合业务业务3)ISDN3)ISDN提供标准提供标准多用途多用途用户网络接口用户网络接口第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1)ISDN1)ISDN提供端到端的数字提供端到端的数字连接连接综合数字网的网络交换和数

9、据传输已经实现数字化综合数字网的网络交换和数据传输已经实现数字化, ,但用但用户线上传送的仍是模拟话音信号。因此由户线上传送的仍是模拟话音信号。因此由IDNIDN向向ISDNISDN过渡的第过渡的第一个问题就是要实现用户线传送的数字化。解决了这个问题一个问题就是要实现用户线传送的数字化。解决了这个问题, ,才能实现端到端的数字连接才能实现端到端的数字连接, ,使使IDNIDN成为成为ISDNISDN。ISDNISDN网络中提供了网络中提供了两种线路接两种线路接口口: :一一种应用于种应用于低速数据传输低速数据传输, ,提供提供2B+D2B+D信道信道, ,其中其中B B信道的传输速信道的传输速

10、率为率为64kb/s,64kb/s,用于用户信息传送用于用户信息传送,D,D信道的传输速率为信道的传输速率为16kb/s,16kb/s,用用于传送控制信息和信令信于传送控制信息和信令信息息; ;另另一种应用于一种应用于高速数据传输高速数据传输, ,提供提供30B+D30B+D的基群信道的基群信道, ,其中其中D D信道信道的传输速率为的传输速率为64kb/s64kb/s。基群信道用于连接用户小交换机、局域基群信道用于连接用户小交换机、局域网络、会议电视等要求高速信道传输的设备。网络、会议电视等要求高速信道传输的设备。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 2)ISDN2)ISDN提供综合提供

11、综合业务业务在实现端到端的数字连接的基础上在实现端到端的数字连接的基础上, ,任何业务包括话音、任何业务包括话音、数据、文字、图像等只要可以实现数字化数据、文字、图像等只要可以实现数字化, ,该业务就可以在该业务就可以在ISDNISDN上传输上传输, ,实现业务的综合。综合业务数字网不仅能传送实现业务的综合。综合业务数字网不仅能传送现有现有各种通信业务各种通信业务, ,还能开拓出各种新业务。还能开拓出各种新业务。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 3)ISDN3)ISDN提供标准多用途用户网络提供标准多用途用户网络接口接口综合业务数字网的又一个特性就是用户可以通过一个综合业务数字网的又一

12、个特性就是用户可以通过一个标准多用途的用户网络接口接入这个网络。所谓标准多用途的用户网络接口接入这个网络。所谓“多用多用途途”, ,是指入网接口对各种各样的业务都可以通用是指入网接口对各种各样的业务都可以通用, ,也就是也就是说不同的业务或不说不同的业务或不同的终端可通过同一个接口接入综合业同的终端可通过同一个接口接入综合业务数字网。务数字网。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 2.ISDN2.ISDN提供的提供的业务业务ISDNISDN提供各种各样的业务。它既支持已有的话音和数提供各种各样的业务。它既支持已有的话音和数据业务据业务, ,还提供多种新的业还提供多种新的业务。务。CCITT

13、CCITT规定规定ISDNISDN有有三类业三类业务务: :承载业务承载业务(BearerService)(BearerService)。用户终端业务用户终端业务(Teleservice)(Teleservice)。补充业务补充业务(SupplementaryService)(SupplementaryService)。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1)1)承载承载业务业务承载业务提供在用户间实时传送信息的手段。承载业务提供在用户间实时传送信息的手段。ISDNISDN在在用户用户- -网络接口的业务接入点网络接口的业务接入点( (参考点参考点S S或或T)T)提供的电信业务提供的电

14、信业务称为称为承载业务承载业务。承载业务是网络向用户提供的一种低层的。承载业务是网络向用户提供的一种低层的信息传送能力信息传送能力, ,不同的终端可以利用相同的承载业务。定义不同的终端可以利用相同的承载业务。定义承载业务便于将来各种新的业务的引入。承载业务便于将来各种新的业务的引入。承载业务相当于承载业务相当于OSIOSI模型的下三模型的下三层。层。可以使用可以使用三类参数三类参数描述承载业务的属描述承载业务的属性。性。(1)(1)信息传送属性信息传送属性(2)(2)接入属性接入属性(3)(3)一般属性一般属性第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (1)(1)信息传送信息传送属性属性信息传送

15、属性表示由一个信息传送属性表示由一个S/TS/T参考点到另一个或多个参考点到另一个或多个S/TS/T参考点之间网络传送信息能力的属参考点之间网络传送信息能力的属性。性。(2)(2)接入接入属性属性接入属性表示在接入属性表示在S/TS/T参考点上通路速率和协议的属性参考点上通路速率和协议的属性, ,它涉及到它涉及到S/TS/T点处点处1 13 3层的规层的规范。范。(3)(3)一般一般属性属性一般属性指可以利用的补充业务及业务质量要求的属一般属性指可以利用的补充业务及业务质量要求的属性。性。ISDNS/TS/T一般属性一般属性信息传递属性信息传递属性接入属性接入属性接入属性接入属性第1章 通信网

16、技术 第1章 通信网技术 2)2)用户终端用户终端业务业务用户终端业务是用户用户终端业务是用户- -网络接口上的网络接口上的TE1TE1和和TE2TE2提供的提供的业务。用户终端业务包含网络提供的通信能力和终端本业务。用户终端业务包含网络提供的通信能力和终端本身具有的通信能力。可以把用户终端业务理解为用户利身具有的通信能力。可以把用户终端业务理解为用户利用终端获得的业务。用终端获得的业务。用户终端业务相当于用户终端业务相当于OSIOSI模型的全部模型的全部七层结构七层结构。ISDNISDN支持的用户终端业务包括支持的用户终端业务包括: :电话、电话、用户智用户智能电报、能电报、G4G4传真、混

17、合通信、可视图文、用户电报、数传真、混合通信、可视图文、用户电报、数据通信和视频业务等。据通信和视频业务等。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 ISO/OSI网络参考模型应用层应用层表示层表示层会话层会话层传输层传输层网络层网络层数据链路层数据链路层物理层物理层完成相邻节点之间完成相邻节点之间数据的可靠传输数据的可靠传输完成两个主机间完成两个主机间报文的传输报文的传输在两个主机的不同进程在两个主机的不同进程之间提供无差错和有效之间提供无差错和有效的数据通信服务的数据通信服务完成用户进程之完成用户进程之间的会话管理间的会话管理完成数据格式转换完成数据格式转换数据加密数据加密/ /解密解密数

18、据压缩数据压缩/ /解压解压完成相邻节点之完成相邻节点之间原始比特流的间原始比特流的传输传输提供访问网络的各种提供访问网络的各种接口和应用层协议接口和应用层协议第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 3)3)补充补充业务业务承载业务和用户终端业务都是独立的通信业务承载业务和用户终端业务都是独立的通信业务, ,是基是基本通信业务。用户在利用基本通信业务时本通信业务。用户在利用基本通信业务时, ,还可以要求网还可以要求网络提供额外的功能络提供额外的功能, ,这种由网络提供的额外能力称为补充这种由网络提供的额外能力称为补充业务。补充业务不能单独提供给用户业务。补充业务不能单独提供给用户, ,它必须随

19、基本通信它必须随基本通信业务一起提供。通常一个补充业务还可以和多个业务一起提供。通常一个补充业务还可以和多个基本业务基本业务结合提供给用户使用。结合提供给用户使用。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 CCITTCCITT提供的补充业务大致有以下几提供的补充业务大致有以下几种。种。(1)(1)号码识别类补充号码识别类补充业务业务直接拨直接拨入入(DDI):(DDI): 使使用户可以直接呼叫用户可以直接呼叫ISPBXISPBX或其它专用系统中的用户。或其它专用系统中的用户。多用户号多用户号码码(,MSN):(,MSN): 允允许给一个基本用户许给一个基本用户- -网络接口分配多个网络接口分配

20、多个ISDNISDN号码号码 主叫线号码识别主叫线号码识别显示显示(CLIP):(CLIP): 为为被叫用户提供主叫用户的被叫用户提供主叫用户的ISDNISDN号码和子地址号码的显示。号码和子地址号码的显示。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 主叫线号码识别限制主叫线号码识别限制(CLIR):(CLIR): 禁禁止为被叫用户提供主叫用户的止为被叫用户提供主叫用户的ISDNISDN号码和子地址号码。号码和子地址号码。被叫线号码识别显示被叫线号码识别显示(COLP):(COLP): 向向主叫用户提供主叫用户的主叫用户提供主叫用户的ISDNISDN号码和子地址号码的显示。号码和子地址号码的显示

21、。被叫线号码识别限制被叫线号码识别限制(COLR):(COLR): 禁禁止为主叫用户提供主叫用户的止为主叫用户提供主叫用户的ISDNISDN号码和子地址号码。号码和子地址号码。恶意呼叫识别恶意呼叫识别(MCI):(MCI): 被被叫用户可以识别主叫号码叫用户可以识别主叫号码, ,并通过网络登并通过网络登记。记。子地址寻址子地址寻址(SUB):(SUB): 用用于表示用户于表示用户- -网络接口上连接的多个用户终端设备。网络接口上连接的多个用户终端设备。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (2)(2)呼叫提供类补充呼叫提供类补充业务业务呼叫转移呼叫转移(CT):(CT): 将将已经建立的呼

22、叫转移给第三方用已经建立的呼叫转移给第三方用户。户。呼叫转送呼叫转送(CF):(CF): 被被叫用户在建立连接前将呼叫传送到指定号码的终叫用户在建立连接前将呼叫传送到指定号码的终端上端上。包括：遇。包括：遇忙呼叫转送忙呼叫转送(CFB)(CFB)、无条件呼叫转送、无条件呼叫转送(CFU)(CFU)和无应答呼叫转送和无应答呼叫转送(CFNR)(CFNR)三三类业类业务。务。寻线寻线(LH):(LH): 将将一个特定的一个特定的ISDNISDN号码分配给一组用户号码分配给一组用户- -网络接口网络接口, ,当对此号码呼叫时当对此号码呼叫时, ,从中选出一个空闲从中选出一个空闲接口建立连接。接口建立

23、连接。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (3)(3)呼叫完成类补充呼叫完成类补充业务业务 呼叫等待呼叫等待(CW):(CW): 在在呼叫期间向被叫用户提示有呼入在等待。用户可以选呼叫期间向被叫用户提示有呼入在等待。用户可以选择接受、拒绝或不理睬等待的呼择接受、拒绝或不理睬等待的呼叫。叫。呼叫保持呼叫保持(HOLD):(HOLD): 允允许用户中断已建立的连接许用户中断已建立的连接, ,并在需要时重新建立连并在需要时重新建立连接。接。对占线用户呼叫的完成对占线用户呼叫的完成(CCBS):(CCBS): 在在被叫用户占线时被叫用户占线时, ,网络监视被叫用户通话状态网络监视被叫用户通话状态

24、, ,一旦检一旦检测出被叫用户通话结束测出被叫用户通话结束, ,网络通知网络通知主叫用户并自动建立连接。主叫用户并自动建立连接。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (4)(4)多方通信类补充多方通信类补充业务业务会议呼叫会议呼叫(CONF):(CONF): 允允许一个用户同时和多个用户进行通许一个用户同时和多个用户进行通信。信。三方通信三方通信(3PTY):(3PTY): 使使用户在保持现有连接的同时与第三方用户建立连接用户在保持现有连接的同时与第三方用户建立连接, ,形成三方之间的相互通形成三方之间的相互通信。信。(5)(5)社团性补充社团性补充业务业务封闭用户群封闭用户群(CUG):

25、(CUG): 使使用户构成一个群体用户构成一个群体, ,群体内部用户可以相互通信群体内部用户可以相互通信, ,但但禁止外部用户与群体内用户通信。禁止外部用户与群体内用户通信。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (6)(6)附加信息传送补充附加信息传送补充业务业务用户用户- -用户信令用户信令(UUS):(UUS): 允允许在通信期间通过信令通路在用户许在通信期间通过信令通路在用户- -用户间传送少用户间传送少量数量数据。据。(7)(7)计费类补充计费类补充业务业务收费通知收费通知(AOC):(AOC):根据用户使用情况向用户提供资费信息。根据用户使用情况向用户提供资费信息。 第1章 通信

26、网技术 第1章 通信网技术 3.ISDN3.ISDN网络网络结构结构ISDNISDN网络结构如图网络结构如图1.21.2所示所示, ,它包括以下主要功它包括以下主要功能能: :64kb/s64kb/s电路交换功电路交换功能。能。64kb/s64kb/s非交换功能非交换功能( (专线功能专线功能) )。64kb/s64kb/s电路交换功电路交换功能。能。64kb/s64kb/s非交换功能非交换功能( (专线功能专线功能) )。分组交换分组交换功能功能帧中继功帧中继功能。能。用户线交换功用户线交换功能。能。端到端的端到端的ISDNISDN网络由网络由网络部分网络部分和和用户驻地用户驻地部分组成。部

27、分组成。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 图图1.2ISDN1.2ISDN网络结构网络结构第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 4.ISDN4.ISDN信道种类和接口类型信道种类和接口类型几个术语：几个术语：信号信号是数据在传输过程中电信号的表示形式；是数据在传输过程中电信号的表示形式；模拟信号模拟信号（analog signalanalog signal）的信号电平是连续变化的；的信号电平是连续变化的；数字信号数字信号（digital signaldigital signal）是用两种不同的电平去表示是用两种不同的电平去表示0 0、1 1比特序比特序列的电压脉冲信号表示。列的电压脉

28、冲信号表示。信道信道（channelchannel）是传送信号的通路。）是传送信号的通路。信道容量信道容量：某个信道传输数据的速率有一个上限，也叫做信道的最大：某个信道传输数据的速率有一个上限，也叫做信道的最大传输速率。传输速率。信道带宽信道带宽：某个信道能够传送电磁波的有效频率范围。：某个信道能够传送电磁波的有效频率范围。基带信号：基带信号：（即基本频带信号），来自信源的信号。像计算机输出的（即基本频带信号），来自信源的信号。像计算机输出的代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。就是将数字信代表各种文字或图像文件的数据信号都属于基带信号。就是将数字信号号 1 1 或或 0 0 直接用

29、两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。直接用两种不同的电压来表示，然后送到线路上去传输。宽带信号宽带信号：把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较：把基带信号经过载波调制后，把信号的频率范围搬移到较高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。高的频段以便在信道中传输（即仅在一段频率范围内能够通过信道）。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1)1)信道信道种类种类ISDNISDN中信道表示接口信息的传送能力中信道表示接口信息的传送能力, ,根据不同速率、根据不同速率、信息性质和容量信息性质和容量, ,可以有不同的信可以有不同的信道。道。(1)(1)从从传送

30、信息的性质传送信息的性质信道可以分信道可以分为为: :信息信道信息信道: :用以传送各种用户信用以传送各种用户信息。息。 信令信道信令信道: :用以传送各种控制用的信令信息。用以传送各种控制用的信令信息。 (2)(2)从从信道容量信道容量可以分为可以分为B B信道、信道、D D信道和信道和H H信道。信道。B B信道信道: :速率为速率为64kb/s,64kb/s,用来传送用户信息。可以传送数字话音、低用来传送用户信息。可以传送数字话音、低速数据等。速数据等。 D D信道信道: :速率为速率为64kb/s64kb/s或或16kb/s,16kb/s,用以传送控制信令来控制信息信用以传送控制信令来

31、控制信息信道。可以传送信令和低速数据。道。可以传送信令和低速数据。 H H信道信道: :速率为速率为384kb/s384kb/s、1536kb/s1536kb/s、1920kb/s,1920kb/s,是高速通道是高速通道, ,用来用来传送高速数据、高质量音频和视频。传送高速数据、高质量音频和视频。H H信道由若干个信道由若干个B B信道组成信道组成。第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 2)2)接口接口类型类型CCITTCCITT规定了规定了两种两种用户用户- -网络接网络接口。口。(1)(1)基本接口基本接口(BasicInterface,BI)(BasicInterface,BI)。基本

32、接口基本接口是最基本的网络接口是最基本的网络接口, ,由两个由两个B B信道和一个信道和一个D D信信道组成。其中道组成。其中B B信道速率为信道速率为64kb/s,64kb/s,用来传送用户信息用来传送用户信息, ,两个两个B B信道可以分别使用信道可以分别使用, ,也可以合并使用也可以合并使用;D;D信道速率为信道速率为16kb/s,16kb/s,用来传送信用来传送信令。令。基本接口的数据传送总速率为基本接口的数据传送总速率为64642 21616144kb/s144kb/s。为了保证基本接口的数据传送为了保证基本接口的数据传送, ,需要在所传送信息中加上成需要在所传送信息中加上成帧、同步

33、及其它控制信息。基帧、同步及其它控制信息。基本接口总速率为本接口总速率为192kb/s192kb/s。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (2)(2)基群速率接口基群速率接口(PrimaryRateUserInterface,PRI)(PrimaryRateUserInterface,PRI)。基群速率接口提供给有更大传送速率要求的用户。基基群速率接口提供给有更大传送速率要求的用户。基群接口速率群接口速率为为: :1544kb/s,1544kb/s,应用于北美和日本应用于北美和日本, ,为为23B23BD D。2048kb/s,2048kb/s,应用于我国和欧洲应用于我国和欧洲, ,为为

34、30B30BD D。其中其中B B信道速率为信道速率为64kb/s,D64kb/s,D信道速率为信道速率为64kb/s64kb/s。D D信道信道可以同时为多个可以同时为多个B B信道提供信令服信道提供信令服务。务。第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 基群速率接口还可以根据用户需求提供基群速率接口还可以根据用户需求提供H H信道信道, ,它包括它包括有有三种三种类类型型: :H0H0信道基群速率接口。该接口结构有两信道基群速率接口。该接口结构有两种种: :对于对于1544kb/s,1544kb/s,接口结构为接口结构为4H04H0或或3H0+D3H0+D。对于对于2048kb/s,2048

35、kb/s,接口结构为接口结构为5H0+D5H0+D。H1H1信道基群速率接口。该接口结构为信道基群速率接口。该接口结构为H11H11或或H12+DH12+D。B B和和H0H0信道混合基群速率接口。信道混合基群速率接口。 这种接口结构为这种接口结构为1 1个或个或0 0个个D D信道加上基群速率范围内信道加上基群速率范围内的的H0H0信道和信道和B B信道的组合信道的组合, ,即即nB+mH0+D,nB+mH0+D,例如例如5B+3H0+D5B+3H0+D或或6B+3H0,6B+3H0,其中参数其中参数m m和和n n由由D D通道上传送的信令改通道上传送的信令改变。变。在这三种类型中在这三种

36、类型中,D,D信道速率均为信道速率均为64kb/s64kb/s。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 5.5.用户用户- -网络接口参考网络接口参考配置配置ISDNISDN用户用户- -网络接口配置包括物理、电气协议网络接口配置包括物理、电气协议, ,业务能业务能力力, ,维护运行和性能特点等方面。图维护运行和性能特点等方面。图1.31.3表示用户表示用户- -网络接网络接口参考配置口参考配置, ,图中功能群表示实现功能所需的硬件和软件图中功能群表示实现功能所需的硬件和软件, ,它是一个它是一个抽象概念抽象概念, ,不一定要求与实际的设备一致。参考不一定要求与实际的设备一致。参考点是区分功

37、能群的点。点是区分功能群的点。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 图1.3用户-网络接口参考配置 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 6.ISDN6.ISDN的分层结构及各层的分层结构及各层功能功能根据开发系统互联参考模型根据开发系统互联参考模型(OSI/RM),ISDN(OSI/RM),ISDN用户用户- -网络网络接口分为接口分为三层三层, ,各层分别完成对应的功各层分别完成对应的功能。能。第一层的主要功能第一层的主要功能包包括括: :对数据进行编对数据进行编码。码。B B信道数据全双工传信道数据全双工传输。输。D D信道数据全双工传信道数据全双工传输。输。时分多路复时分多路复用

38、。用。向用户终端供向用户终端供电。电。提供标准接提供标准接口。口。D D信道争用冲突检测。信道争用冲突检测。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 第二层的主要功能第二层的主要功能是建立传送消息的链路并进行差错是建立传送消息的链路并进行差错控制控制: :向向D D通路提供一条或多条逻辑连通路提供一条或多条逻辑连接。接。成帧、同步和透明传成帧、同步和透明传输。输。帧的发送、接收顺序的保帧的发送、接收顺序的保持。持。差错控差错控制。制。流量控制。流量控制。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 第三层的主要功能第三层的主要功能是利用第一层和第二层提供的服务是利用第一层和第二层提供的服务, ,在

39、用户和网络间发送、接收各种控制信息在用户和网络间发送、接收各种控制信息, ,并根据用户要并根据用户要求对信息通路的建立、保持和释放进行控求对信息通路的建立、保持和释放进行控制制: :呼叫建立功能呼叫建立功能: :通路的选择和建立通路的选择和建立, ,承载业务的选择、承载业务的选择、选路选路, ,通路可能性的认通路可能性的认可。可。呼叫保持功能呼叫保持功能: :通路与承载业务的保通路与承载业务的保持。持。呼叫释放功能呼叫释放功能: :通路释放、承载业务释通路释放、承载业务释放。放。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 7.ISDN7.ISDN的优点和局的优点和局限性限性ISDNISDN实现了

40、用户实现了用户- -网络接口上的综合网络接口上的综合, ,不但能提供已有不但能提供已有各专业网各专业网( (电话网、数据网、电报网和传真网等电话网、数据网、电报网和传真网等) )的业务的业务, ,还还能提供许多新服务性能和新应能提供许多新服务性能和新应用。用。ISDNISDN具有以下具有以下优优点点: :提供提供电路交换电路交换与与分组交换分组交换两种通信模两种通信模式。式。通过一组有限的通过一组有限的标准多用途用户标准多用途用户- -网络接口网络接口(UNI)(UNI)提提供各种通信业供各种通信业务。务。提供提供智能化智能化的通信业务。的通信业务。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 在

41、传输任何数据之前，要先经过呼叫过程在传输任何数据之前，要先经过呼叫过程建立一条端到端的电路。建立一条端到端的电路。在整个数据传输过程中，所建立的电路必在整个数据传输过程中，所建立的电路必须始终保持连接状态。须始终保持连接状态。 数据传输结束后，由某一方发出拆除请求数据传输结束后，由某一方发出拆除请求然后逐节拆除到对方节点。然后逐节拆除到对方节点。(1)(1)电路建立电路建立(2)(2)数据传输数据传输( (3 3) )电路拆除电路拆除 电路交换是根据电话交换原理发展起来的一种直接交换电路交换是根据电话交换原理发展起来的一种直接交换方式。在数字通信中，电路交换传输主要是应用同步传输模方式。在数字

42、通信中，电路交换传输主要是应用同步传输模式来实现的。电路交换的过程分为式来实现的。电路交换的过程分为3 3个步骤：个步骤：第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 分组交换也称包交换，它将用户传送的数据划分分组交换也称包交换，它将用户传送的数据划分成一定的长度，每一个部分叫做一个分组。在每个分组成一定的长度，每一个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何处，然的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何处，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地。报文分组的结构如图所示。的地。报文分组的结构如图所示。第1章

43、 通信网技术 第1章 通信网技术 ISDNISDN也具有一定的也具有一定的局限局限性性: :传输速率低传输速率低, ,基群速率接口能够提供基群速率接口能够提供1.51.52Mb/s2Mb/s的信息的信息传输速率。然而传输速率。然而, ,随着用户对网络提供业务的要求提高随着用户对网络提供业务的要求提高, ,最吸最吸引人们的业务要超过引人们的业务要超过2Mb/s2Mb/s甚至更高甚至更高, ,包括视频通信和高速包括视频通信和高速LANLAN互联互联, ,而而ISDNISDN无法提供这样的业无法提供这样的业务。务。中继网络种类繁多中继网络种类繁多,ISDN,ISDN仅仅实现了用户仅仅实现了用户- -

44、网络接口上网络接口上的综合的综合, ,而在网络内部仍由许多分离的电路交换和分组交换等而在网络内部仍由许多分离的电路交换和分组交换等若干分离的网络实体为各种对应的业务提供服务。这种综合若干分离的网络实体为各种对应的业务提供服务。这种综合是是不完全的不完全的, ,并且直接影响到系统的可靠性、运行成本及系统并且直接影响到系统的可靠性、运行成本及系统维护。维护。 灵活性差灵活性差, ,只能以只能以64kb/s64kb/s为单位提供恒定比特率为单位提供恒定比特率(CBR)(CBR)的业务的业务, ,很难适应未来业务的需求和变化。很难适应未来业务的需求和变化。综上所述综上所述, ,由于由于ISDNISDN

45、不能满足用户对于宽带业务的需求不能满足用户对于宽带业务的需求, ,故故ISDNISDN又被称为窄带综合业务数字网又被称为窄带综合业务数字网(N(NISDN)ISDN)。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1.1.41.1.4宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网(B(BISDN)ISDN)宽带综合业务数字网的产生和发展是用户需求推动和技宽带综合业务数字网的产生和发展是用户需求推动和技术发展的必然结术发展的必然结果。果。窄带综合业务数字网不能为用户提供更高速率、更高质窄带综合业务数字网不能为用户提供更高速率、更高质量和更加灵活的服务量和更加灵活的服务, ,不能满足人们日益增长的高质量的视不能

46、满足人们日益增长的高质量的视频传输、高速数据传输、高质量的音频传输的要求。进入频传输、高速数据传输、高质量的音频传输的要求。进入2121世纪后世纪后, ,高速视频传输已经成为发展最快的通信业务之一。高速视频传输已经成为发展最快的通信业务之一。为了克服窄带综合业务数字网的缺陷为了克服窄带综合业务数字网的缺陷, ,人们努力寻求一种更人们努力寻求一种更加完善的通信网络加完善的通信网络, ,这种网络不仅能够为用户提供更高的传这种网络不仅能够为用户提供更高的传输速率输速率, ,更灵活的服务更灵活的服务, ,更好的服务质量更好的服务质量, ,能够适应现有的各能够适应现有的各种通信业务种通信业务, ,而且这

47、个网络必须具有与具体业务无关而且这个网络必须具有与具体业务无关, ,具有未具有未来安全性来安全性( (也就是不会因为在未来无法支持出现的新业务而也就是不会因为在未来无法支持出现的新业务而很快被淘汰很快被淘汰),),可以有效地利用网络资源可以有效地利用网络资源, ,收费低廉等。收费低廉等。CCITTCCITT将这种网络定名为将这种网络定名为宽带综合宽带综合业务数字网业务数字网。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1.1.宽带综合业务数字网宽带综合业务数字网业务业务ITUITUTI.113TI.113建议中规定建议中规定: :宽带宽带(Broadband)(Broadband)是要求传是要求

48、传输信道的速率超过一次群速率的接口或系统。根据宽带业输信道的速率超过一次群速率的接口或系统。根据宽带业务通信的不同形式和要求务通信的不同形式和要求, ,可以将宽带综合业务数字网的可以将宽带综合业务数字网的业务分为两大业务分为两大类类: :交互型业务交互型业务(Interactive)(Interactive)和分配型业务和分配型业务(Distributive),(Distributive),如图如图1.41.4所示。所示。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 图图1.41.4宽带业务分类宽带业务分类 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1)1)交互型交互型业务业务(1)(1)会话型业会

49、话型业务。务。会话型业务会话型业务(ConversationalServices)(ConversationalServices)通常是通常是双向和双向和定时定时业务业务, ,一般不采用存储一般不采用存储- -转发的方式发送转发的方式发送, ,用户之间或用用户之间或用户和主机之间通过实时通信完成双向信息传输。这种业务户和主机之间通过实时通信完成双向信息传输。这种业务与现有的许多电信业务非常接近。会话型业务的与现有的许多电信业务非常接近。会话型业务的特点特点是实是实时性。例如时性。例如, ,可视电话和电视会议就是最典型的会话型业务。可视电话和电视会议就是最典型的会话型业务。此外此外, ,许多数据

50、和文件传递如终端接入也具有实时和交互性许多数据和文件传递如终端接入也具有实时和交互性的的要求要求, ,因此也被划分为会话型业因此也被划分为会话型业务。务。第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (2)(2)消息型消息型业务业务消息型业务消息型业务(MessageServices)(MessageServices)采用采用存储存储- -转发转发的机制的机制传送信息传送信息, ,并允许网络中存在一定形式的处理功能。消息型并允许网络中存在一定形式的处理功能。消息型业务的特点是非实时性。对计算机用户来说非常熟悉的电业务的特点是非实时性。对计算机用户来说非常熟悉的电子邮件子邮件, ,是目前使用最多的消息

51、型业务。消息型业务还包括是目前使用最多的消息型业务。消息型业务还包括语音邮件业务等。在宽带环境中还有语音邮件业务等。在宽带环境中还有邮递活动视频图像及邮递活动视频图像及多媒体电子邮件等。多媒体电子邮件等。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (3)(3)检索型检索型业务业务对于检索型业务对于检索型业务(RetrievalServices),(RetrievalServices),信息存储在一信息存储在一个中央数据库中个中央数据库中, ,根据需求传到某一个特定的用户。对于宽根据需求传到某一个特定的用户。对于宽带应用带应用, ,用户可以向中央数据库点播视频信息用户可以向中央数据库点播视频信息(

52、 (如电影、图如电影、图像等像等) )和音和音频信息频信息( (如某场音乐会的录音如某场音乐会的录音) )。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 2)2)分配型分配型业务业务分配型业务是由网络信息服务中心根据需要向各个用户分配型业务是由网络信息服务中心根据需要向各个用户传送单向信息流的业务。分配型业务又可分为传送单向信息流的业务。分配型业务又可分为用户不能参与用户不能参与的分配型业务的分配型业务和和用户可以参与的分配型业用户可以参与的分配型业务务。(1)(1)用户不能参与控制的分配型业用户不能参与控制的分配型业务。务。用户不能参与控制型的分配业用户不能参与控制型的分配业务是务是一种广播业务

53、一种广播业务, ,由信由信息中心向各个用户发送连续的信息流。单个用户可以决定是息中心向各个用户发送连续的信息流。单个用户可以决定是否接收某个信息流否接收某个信息流, ,但不能控制该信息流的开始和停止。广但不能控制该信息流的开始和停止。广播、电视就是典型的播、电视就是典型的例子。例子。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 (2)(2)用户可以参与控制的分配型业用户可以参与控制的分配型业务。务。用户可以参与控制的分配型业用户可以参与控制的分配型业务同务同样是一种广播业务样是一种广播业务, ,但信息中心的信息将周期地向每一个用户发送但信息中心的信息将周期地向每一个用户发送, ,用户可以根用户可以

54、根据需要选择适合的信息开始时间。这方面的例子有可视图据需要选择适合的信息开始时间。这方面的例子有可视图文文(TeleText),(TeleText),对宽带对宽带应用来说可扩展到一组活动图像。应用来说可扩展到一组活动图像。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 表表1.3分配型业务分类及其应用分配型业务分类及其应用 业务类别 信息类型 宽带业务举例 应用 数据 高速不受限数字信息分配业务 不受限数据的分配 文本、图形、静止图像 文件分配业务 电子报纸 电子出版 活动图像和声音 视频信息分配业务 视频/音频信号分配 现有质量的电视分配业务(NTSC、PAL、SECAM) 电视节目分配 改进质量

55、的电视分配业务 提高清晰度的 TV 分配业务 高质量电视 电视节目分配 高清晰度 TV 分配业务 电视节目分配 不能由用户参与控制型分配业务 视频类 付费电视(按次付费，按频道付费) 电视节目分配 可由用户参与控制型分配业务 文本、图形、声音、静止图像 全频道广播可视图文 远程教学和培训远程广告 新闻检索 远程软 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 2.B2.BISDNISDN宽带业务宽带业务分类分类B BISDNISDN网络将所有要支持的宽带业务划分为四类网络将所有要支持的宽带业务划分为四类, ,分别分别是是: :恒定比特率恒定比特率(CBR)(CBR)业业务。务。可变比特率可变比特率(

56、VBR)(VBR)业业务。务。可保证比特率可保证比特率(ABR)(ABR)业业务。务。非特定比特率非特定比特率(UBR)(UBR)业务。业务。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 1)1)恒定比特率业务恒定比特率业务( (ConstantBitRate,CBRConstantBitRate,CBR) )这类业务要求这类业务要求B BISDNISDN网络对每一个所建立的连接都传网络对每一个所建立的连接都传送送恒定的信息流恒定的信息流, ,而不管所传送的信息是不是每时每刻都有而不管所传送的信息是不是每时每刻都有意义。意义。CBRCBR业务通常是针对一些实时性的应用。这些应用一业务通常是针对一些

57、实时性的应用。这些应用一般都有非常严格的时延限制般都有非常严格的时延限制, ,并且分组丢失率低。例如并且分组丢失率低。例如, ,话话音业务和交互式实时图像业务等就属于音业务和交互式实时图像业务等就属于CBRCBR业务。业务。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 2)2)可变比特率业务可变比特率业务( (VaribleBitRate,VBRVaribleBitRate,VBR) )这类业务允许这类业务允许B BISDNISDN网络以网络以可变带宽可变带宽来传送和交换来传送和交换其信息分组其信息分组, ,信源也是以可变比特率的方式向网络发送信信源也是以可变比特率的方式向网络发送信息流。一般说来

58、息流。一般说来,VBR,VBR业务同样需要低信息丢失率业务同样需要低信息丢失率, ,但与但与CBRCBR业务不同的是该类业务可容忍更大的时延。由于发送速率业务不同的是该类业务可容忍更大的时延。由于发送速率在不停地变化在不停地变化, ,网络为网络为VBRVBR业务所分配的资源业务所分配的资源( (如带宽、缓如带宽、缓冲队列等冲队列等) )相应地也随时间变化相应地也随时间变化, ,这就为系统控制带来了较这就为系统控制带来了较大的困难。大的困难。VBRVBR业务又可进一步分成实时业务又可进一步分成实时VBRVBR业务业务( (记作记作rtrtVBR)VBR)和非实时和非实时VBRVBR业务业务( (

59、记作记作nrtnrtVBR)VBR)。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 3)3)可保证比特率业务可保证比特率业务( (AvailableBitRate,ABRAvailableBitRate,ABR) )这类业务要求这类业务要求B-ISDNB-ISDN传输网络和交换设备必须用传输网络和交换设备必须用有保有保证的带宽证的带宽来传送信息分组来传送信息分组, ,其通常是针对一些对信息丢失敏其通常是针对一些对信息丢失敏感感( (不允许信息发生错误不允许信息发生错误) )但可以容忍一定时延的应用。例但可以容忍一定时延的应用。例如如, ,银行的电子资金转账银行的电子资金转账(EFT)(EFT)业务

60、就要求百分之百的准确业务就要求百分之百的准确性性, ,因此只有在因此只有在B-ISDNB-ISDN网络得到有保证带宽的情况下网络得到有保证带宽的情况下, ,才对才对此类业务予以建立连接此类业务予以建立连接, ,同时保证传输的可靠性。同时保证传输的可靠性。 第1章 通信网技术 第1章 通信网技术 4)4)非特定比特率业务非特定比特率业务( (UnspecifiedBitRate,UBRUnspecifiedBitRate,UBR) )UBRUBR业务并不要求业务并不要求B-ISDNB-ISDN网络一定为其每个连接分配带网络一定为其每个连接分配带宽宽, ,而是只要网络有剩余带宽就可传送相应的信息分