6.ISDN交换与综合业务数字网

课程：《现代交换原理》1第六章ISDN交换与综合业务数字网21.ISDN的由来(1)综合数字网(IDN)IDN是以64kbit/s的PCM信道为基础，把数字时分电话交换和数字时分复用传输综合起来的数字电话网。IDN实现从本地交换节点至另一端本地交换节点间的数字连接，但并不涉及用户接续到网络的方式，IDN概念示意图如图所示。IDN示意图6.1ISDN技术的发展3电话网传真模拟电话PC机模拟电话大型机X.25/X.21终端数据终端大型机用户电报终端智能用户电报终端大型机调制解调器调制解调器调制解调器传真用户电报网用户电报终端电路交换数据网智能用户电报终端传真分组交换数据网数据终端PC机调制解调器图IDN通信网4IDN的缺点1.经济性差：各种网络互不兼容，终端和接入设备专用，增加用户投资；2.效率低：专网专用，难以互通，资源利用率低;3.用户使用不方便：各种网络标准不同、号码不同、接入过程不同；4.管理复杂：不同网络由不同的网络管理部门管理，增加业务困难。为了克服IDN的上述缺点，必须从根本上改变网络的分立状况，用一个单一的网络来提供各种不同类型的业务，由此发展了综合业务数字网(ISDN)。5ISDN的构想：将多种信息业务的传输和交换综合在一个网内;向用户提供一组标准的用户－网络接口；用户只需提出一次申请使用一条用户线就可将多种业务终端接入网内；按统一的规程进行通信；实现业务的综合。ISDN的产生不是一次新的传输和交换技术革命，它是将新的技术注入到传统通信网，对原有网络技术的综合和发展。6(2)ISDN1984年CCITT通过了I系列建议书，对综合业务数字网ISDN的定义为：“ISDN是由电话IDN发展起来的一个网络，它提供端到端的数字连接以支持广泛的服务，包括声音和非声音的，用户的接入是通过有限的多用途用户网络接口标准实现的”。ISDN定义强调的要点是：①ISDN是以电话IDN为基础发展起来的通信网；②ISDN支持各种电话和非电话业务，包括话音、数据传输、可视图文、智能电报、遥测和告警等业务；③提供开放的标准接口；④用户通过端到端的共路信令，实现灵活的智能控制。7ISDN提供的开放系统综合业务数字网（ISDN）传真数字电话PC机数字电话ISDN多功能终端分组交换机X.25/X.21终端X.25/X.21终端数据终端分组交换机ISDN多功能终端数据终端电报终端电报终端模拟电话模拟电话分组交换机82.ISDN的组成与特点用户信息用户信息ISDN交换机ISDN交换机终端分组交换能力电路交换能力无交换连接能力公共信道信令能力终端用户－用户信令用户－网络信令用户－网络信令ISDN网络图ISDN的组成示意图9ISDN包含了七个主要功能：(1)本地连接功能；(2)64kbit/s电路交换功能；(3)64kbit/s专线功能；(4)中髙速电路交换功能；(5)分组交换功能；(6)中髙速专线功能；(7)公共信道信令功能。10ISDN的定义和基本特征6.2ISDN的基本概念1.ISDN是这样一种网络:它由电话综合数字网(IDN)演变而成，提供端到端的数字连接，以支持一系列广泛的业务（包括话音和非话业务），它为用户进网提供一组有限的标准多用途的用户--网络接口。2.ISDN的三个基本特征：端到端的数字连接综合的业务标准的入网接口ISDN的定义：11ISDN的基本特征(1)端到端的数字连接在ISDN中，所有语音、数据和图像等信号都以数字形式进行传输和交换。这些信号都要在终端设备中转换成数字信号，然后通过数字信道将信号送到ISDN交换机，将这些数字信号交换、传输到目的端的终端设备。整个过程中，所有的信号都以数字形式进行传输和交换。如图所示。数字电话机数字电话机数字交换数字交换数字传输数字传输数字传输ISDN图端到端的数字连接12ISDN的基本特征(2)综合的业务ISDN支持包括话音、数据、文字、图像在内的各种综合业务。任何形式的原始信号，只要能够转变成数字信号，都可以利用ISDN来进行传送和交换，实现用户之间的通信。ISDN的业务不仅覆盖了现有各种通信网的全部业务，而且包括了多种多样的新型业务。13(3)标准的、多用途的用户-网络接口“标准”：是通用性要求，规定了接口的信道速率、信道组成、插头插座的形状、控制信号的格式及通信过程。它促成了终端的可携性。“多用途”：入网接口对各种各样的业务都是通用的，也就是说不同的业务和不同的终端可以经同一个接口接入网络。146.2.2ISDN的业务CCITT将ISDN业务划分为三大类：承载业务（bearerservice）用户终端业务（teleservice）补充业务（supplementaryservice）15ISDN的业务第6章ISDN交换技术单纯的信息传送服务，由网络提供将信息从一个地方运动另一个地方而不做任何处理，包含OSI模型1-3层的功能。CCITT采用特征方法对每项承载业务作出精确的定义。所谓特征就是业务的特征描述。对于承载业务，CCITT定义了13个特征，每个特征规定有若干个特征值，给定所有特征的特征值组合就可以无歧义地定义一项业务。承载业务:16第6章ISDN交换技术承载业务的特征：在13个特征中，前4个最为重要，称作主要特征:信息传送方式：有电路传送和分组传送两种方式。信息传送速率：对于电路方式，有64、2*64、384、1536和1920kbit/s5种特征值。对于分组方式，用吞吐量表示，属性值尚无定义。17第6章ISDN交换技术信息传送能力：有不受限制的数字信息、话音、3.1kHz音频、7kHz音频、15kHz音频和视频5种属性值。结构：该特征是指传递信息时保持数据完整性的能力，即指在信息传送时网络应加入什么样的同步元素，使信息保持指定的完整结构。它有8kHz完整性、业务数据单元（SDU）完整性和无结构3种属性值。承载业务的特征：18ISDN的业务第6章ISDN交换技术用户终端业务:-面向用户的通信或信息处理业务-由网络和终端设备共同提供-包含OSI模型1-7层全部功能CCITT定义的用户终端业务有：电话、2／3类传真、4类传真、智能用户电报、可视图文、用户电报、可视电话、会议电视等。19ISDN的业务第6章ISDN交换技术补充业务:-在承载业务或用户终端业务基础上附加的业务性能-补充业务不能独立向用户提供，它必须随基本通信业务一起提供；通常,一个补充业务可以与一个或多个基本业务结合供用户使用20第6章ISDN交换技术ISDN的用户-网络接口ISDN的接口结构ISDN的信道结构6.2.3ISDN的用户--网络接口21第6章ISDN交换技术ISDN的用户--网络接口目前用户-网络接口的现状：不同的通信网中存在着不同的用户-网络接口：（1）模拟电话接口（2）用户电报接口（3）X.25接口本地通信网的常用接口：（1）V.24接口（2）局域网接口：对用户-网络接口的要求：通用性、可移动性、隔离性22第6章ISDN交换技术ISDN的用户--网络接口ISDN用户-网络接口的参考配置TE1（ISDN终端设备）TE2（非ISDN终端设备）TA（终端适配器）NT1（用户线路终端）NT2（用户基地交换设备）RSSTU①②③④⑤23第6章ISDN交换技术ISDN用户-网络接口的参考点和功能群：1.功能群（FunctionGroup）：用户接入ISDN所需的一组功能，这些功能可以由一个或多个设备来完成。2.参考点（ReferencePoint）：用来分割功能群的概念上的点。在不同的实现方案中，一个参考点可以对应也可以不对应于一个物理接口。24第6章ISDN交换技术ISDN用户-网络接口的参考点和功能群：功能群由参考点分割而形成：1)NT1与NT2之间的T参考点是用户与网络的分界点，它右侧的设备归网络提供商所有，左侧的设备归用户所有；2)S参考点对应于单个ISDN终端接口，它将用户终端设备与和网络相关的通信功能分开；TE1（ISDN终端设备）TE2（非ISDN终端设备）TA（终端适配器）NT1（用户线路终端）NT2（用户基地交换设备）RSSTU①②③④⑤25第6章ISDN交换技术ISDN用户-网络接口的参考点和功能群：3)R参考点在TE2和TA之间，它提供非ISDN标准终端的入网接口；4)U参考点用来描述用户线上的双向数据信号。TE1（ISDN终端设备）TE2（非ISDN终端设备）TA（终端适配器）NT1（用户线路终端）NT2（用户基地交换设备）RSSTU①②③④⑤26第6章ISDN交换技术功能群种类：根据用户接入ISDN的不同功能1)网络终端1(NT1)是ISDN网在用户处的物理和电气终端装置。它只有OSI第1层的功能，即用户线传输终端的有关功能。它是网络的边界，使交换机的用户设备不受用户线上传输方式的影响，具有线路维护功能，支持多个信道的传输，具有解决D信道竞争能力，支持多个终端设备同时接入。27第6章ISDN交换技术2)网络终端2(NT2)NT2又叫做智能的网络终端，它可以包含OSI1～3层的功能。可完成交换和集中的功能，NT2可以是数字PBX、集中器和局域网。3)1类终端设备(TE1)TE1又叫做ISDN标准终端设备，它是符合ISDN接口标准（即S参考点的标准）的用户设备，例如数字电话机和4类传真机。它完成用户侧1～3层的功能以及面向某种应用的高层功能。28第6章ISDN交换技术4)2类终端设备(TE2)TE2又叫非ISDN标准终端设备，是不符合ISDN接口标准的用户设备，需要经过终端适配器TA的转换，才能接入ISDN的标准接口（S参考点）。5)终端适配器(TA)TA完成适配功能（包括速率适配及协议转换），使TE2能接入ISDN的标准接口。TA具有OSI第1层的功能以及高层功能。291.物理设备与逻辑功能群一一对应:NT1NT2STUTE1NT1NT2STUTATE2R2.NT2与NT1合并，T参考点消失SNT2＋NT1UTE1NT2＋NT1SUTATE2RUNI接入配置:第6章ISDN交换技术303.NT2与TE1或TA合并，S参考点消失:4.NT2不存在，S、T参考点重合UNI接入配置:第6章ISDN交换技术NT1TE1＋NT2TUNT1TA＋NT2TUTE2RNT1S/TUTE1NT1S/TUTATE2R311.总线方式(无NT2):多个终端接入同一个UNI:第6章ISDN交换技术NT1SUTE1TTE1...TE1SS322.星形连接（无NT2）－NT1提供多个S/T接口，每个接口接一个终端多个终端接入同一个UNI:第6章ISDN交换技术UNT1STE1TTE1...TE1333.星形连接(含NT2):第6章ISDN交换技术NT1SUTE1TTE1...TE1NT2344.总线方式(含NT2):第6章ISDN交换技术NT1SUTE1TTE1...TE1NT2SS355.多NT1，单NT2:第6章ISDN交换技术NT1SUTE1TTE1...TE1NT2NT1NT1...SSTTUU366.NT1提供第1层复用:第6章ISDN交换技术NT1UTE1TE1...TE1NT2...SSTT37ISDN的信道结构：B信道：64kbit/s,供用户信息传输用;D信道：16或64kbit/s,供信令和分组数据传输使用;H信道：供用户信息传输用;H0信道：384kbit/sH11信道：1536kbit/s(适用于PCM24路系统)H12信道：1920kbit/s(适用于PCM30／32路系统)第6章ISDN交换技术38ISDN的信道结构：B信道：第6章ISDN交换技术1.B信道是一个用户信道，用来传输话音、数据等用户信息，传输速率是64kbit/s。2.一个B可以包含多个混合的低速率业务，但是这些业务必须传送到同一个端点上。也就是说，B信道是电路交换的基本单位。如果一个B信道包括多个子信道时，所有的子信道都必须在相同的用户之间的电路上进行信息传输。3.B信道上可以建立电路交换连接、分组交换连接和半固定连接。39