第6章-宽带综合业务数字网

第6章__宽带综合业务数字网第一页，共50页。6.1综合业务数字网6.1.1综合业务数字网及其演化早期使用的通信系统大多是模拟通信系统，系统中都是通过模拟信号表示声音和数据。后来在传输线路上出现数字传输系统并逐步取代模拟传输系统。把数字传输和模拟传输系统结合起来并集成相关的要素就形成了模/数混合通信网。第二页，共50页。数字交换机的产生，将数字传输系统和数字时分交换机相结合，使整个网从传输到交换都工作在数字处理状态下，这就是我们常说的数字交换网。将数字交换和数字传输综合在一起，来传输单一业务（如电话）并使处理的信息为数字信号的网。称为综合数字网（IDN）。第三页，共50页。在IDN的基础上，发展为今天的综合业务数字网（ISDN）。第四页，共50页。6.1.2ISDN的特点（1）通信业务的综合化（2）通信质量和可靠性高（3）用户使用方便（4）通信网中的功能分散（5）费用低廉第五页，共50页。6.1.3ISDN的目标（1）标准化（2）透明性（3）租用与交换业务（4）逐步向ISDN过渡（5）复用支持第六页，共50页。6.1.4建立ISDN的原则（1）合理利用接口（2）正确提供综合业务和传输介质（3）满足数字交换连接（4）智能处理与管理（5）通用的协议标准（6）具有可发展性第七页，共50页。6.1.5ISDN可实现的主要传输功能①中高速专用线功能。②中、高速电路交换功能。③64kbit/s的专线功能。④64kbit/s的电路交换功能。第八页，共50页。⑤分组交换功能。⑥实现传送用户到用户的公共信道信令功能，一般是采用7号信令。⑦用户线交换功能。第九页，共50页。6.1.6ISDN的基本结构图6-1ISDN基本结构第十页，共50页。6.1.7ISDN的发展趋势1．ISDN的现状1985年～1990年为第一阶段1990年～1995年为第二阶段1995年～2000年为第三阶段2000年之后为第四阶段第十一页，共50页。2．从窄带ISDN（N-ISDN）向B-ISDN发展已成为必然趋势在我国的ISDN技术的发展过程中，及时的汲取了国外先进的技术和经验，引进了部分技术先进的设备，在消化和吸收的同时，结合我国的人文和地理环境特点，自主研制和开发了具有自己特色的宽带ISDN网络设备、接口及附属设施，为我国宽带传输和处理信息奠定了可靠的基础。第十二页，共50页。6.2ISDN的用户-网络接口与ISDN交换机6.2.1对ISDN用户-网络接口的要求（1）通用性（2）并行性（3）可移动性（4）隔离性第十三页，共50页。6.2.2ISDN用户-网络接口的参考配置图6-2ISDN用户网络接口参考配置第十四页，共50页。6.2.3信道类型与接口速率基本接口主要用于一般ISDN用户，用于连接一般用户终端及办公设备等。第十五页，共50页。6.2.4用户接口协议图6-3I系列建议的1～3层协议示意图第十六页，共50页。6.2.5ISDN交换机ISDN的目的是把多种业务综合在一个网中，ISDN交换机是能满足多种业务综合需求的交换机。1．ISDN交换机的功能2．ISDN交换机的结构3．综合交换第十七页，共50页。（1）快速分组交换（FastPacketedSwitching，FPS）（2）伺机通过交换（CutThroughSwitching，CTS）第十八页，共50页。6.3ISDN与其他通信网的互通6.3.1ISDN与电话通信网的互通为了实现ISDN用户与现有电话通信网用户的通信，主要解决的问题是信令系统间的配合与互通。第十九页，共50页。现行电话通信网中使用的局间信令是中国1号信令（随路信令方式）或No.7信令的电话用户部分（TUP），而ISDN中局间信令使用的是No.7信令ISDN用户部分（ISUP），所以需要完成信令间配合与互通。第二十页，共50页。6.3.2ISDN与分组交换公众数据网的互通1．ISDN具有分组处理功能的情况图6-5ISDN与PSPDN互通第二十一页，共50页。2．ISDN用于电路交换的情况（1）呼叫控制转换方式图6-6ISDN与PSPDN互通（呼叫控制转换方式）第二十二页，共50页。（2）端口接入方式图6-7ISDN（CS）与PSPDN互通（端口接入方式）第二十三页，共50页。6.3.3ISDN的应用1．构成多媒体信息网利用ISDN可构成多媒体信息网。ISDN的应用为用户提供了一种接入Internet和多媒体信息网的全新方式。第二十四页，共50页。2．局域网互连图6-8局域网互连示意图第二十五页，共50页。6.4宽带综合业务数字网6.4.1宽带综合业务数字网发展动因①对宽带业务的需求。②将电路和分组两种交换方式综合为一个相通的宽带网的需求。第二十六页，共50页。③将交互型业务和分配型业务分配到一起的需求。④要求对用户和网络经营者同时提供灵活性的需求。⑤高速传输、交换和信号处理可用性发展的需求。⑥数据处理和图像处理多媒体终端技术的发展的需求。第二十七页，共50页。6.4.2B-ISDN与ISDN的差别（1）传输带宽（2）信道应用（3）速率配置（4）业务处理（5）交换模式第二十八页，共50页。6.4.3B-ISDN结构图6-9发展初期阶段的B-ISDN结构示意图第二十九页，共50页。6.4.4B-ISDN的规程参考模型异步转移模式（ATM）是特殊的面向分组交换的转移模式，它使用异步时分复用技术，复用后的信息流被称为信元固定长度的分组（块）。业务信息流变为信元再形成比特流的过程，主要是在B-ISDN协议参考模型中（三层）实现的。这三层从高到低依次为ATM自适应层（AAL）、ATM层和物理层。第三十页，共50页。这些层又可进一步划分，如AAL可分为会聚（CS）子层与装拆（SAR）子层，物理层可分为传输会聚（TC）子层与物理载体（PM）子层等，具体可参照OSI模型。第三十一页，共50页。6.4.5B-ISDN的应用1．基于PSTN的可视电话系统可视电话是计算机技术、数字压缩、解压缩技术以及通信技术结合的高科技产品，它符合国际电信联盟ITUTH.324标准，适用于普通电话通信网。第三十二页，共50页。2．基于网络的视频会议系统图6-11DDN多点会议系统网络拓扑图第三十三页，共50页。图6-12DDN多点视频会议系统示意图第三十四页，共50页。3．基于网络的远程监控系统图6-13PSTN监控系统结构图第三十五页，共50页。4．远程医疗系统图6-14远程医疗系统示意图第三十六页，共50页。5．远程教学系统（1）远程教学系统含义（2）远程教学系统的关键技术（3）远程教学系统与视频会议的关系第三十七页，共50页。6.5ATM通信网6.5.1ATM与宽带综合业务数字网（B-ISDN）1．对信息的损伤要小2．能灵活地支持各种业务3．具有高速传送信息的能力4．具有可行性第三十八页，共50页。6.5.2ATM的基本工作原理1．ATM信元（Cell）ATM使用的信元长度有定长信元和变长信元之分，又有长度大小之分。考虑到具体信息的传输，决定信元长度的因素主要有4个：传输效率、交换速率、时延和设备复杂度。第三十九页，共50页。综合考虑以上4个因素，在ATM中采用定长信元。总长为53字节的定长信元。第四十页，共50页。图6-15ATM信头结构第四十一页，共50页。2．虚路径（VP）和虚通道（VC）虚连接由虚路径（VP）和虚通道（VC）两部分标识。虚路径标识（VPI）及各个虚路径的网络资源由网络管理系统以半固定的方式分配。虚通道的概念和电路交换中所说的信道或电路的概念是一致的。VP可以看成是VC集束的干线。第四十二页，共50页。3．统计复用ATM的目标，也即ATM的最大特点，就是对任何形式的业务分布都能达到最佳的网络资源利用率。第四十三页，共50页。6.5.3ATM网络面临的挑战1．ATM网络是语音、数据、图像等业务的综合传送平台2．ATM网络能提供服务质量（QoS）保证第四十四页，共50页。3．ATM交换机吞吐量大，适用于骨干网4．ATM网能够实现业务量均衡和QoS路由5．ATM可以进行无级的带宽分配6．未来的ATM数据骨干网第四十五页，共50页。小结宽带综合业务数字网的发展代表着未来通信网的发展方向。宽带综合业务数字网的发展是随着人们对信息传输与处理要求的不断提高而变化的。本章依据宽带综合业务数字网的演变和应用这个线索，主要论述了综合业务数字网（ISDN）的原理、特点、演化过程、ISDN基本结构、ISDN互连与应用等。第四十六页，共50页。在此基础上，论述了宽带综合业务数字网（B-ISDN）与ISDN的差别、B-ISDN网络结构、B-ISDN的应用和ATM网络等问题，为读者更好地了解掌握宽带综合业务数字网发展与应用奠定了可靠的基础。第四十七页，共50页。练习思考题1．什么是ISDN？它和IDN有何区别？2．ISDN是如何逐步演化的？3．IS