现代通信网与程控交换技术

ISDN（Integrated Service Digital Network）的中文名称是 综合业务数字网，俗称“一线通”。它除了可以用来打电话，还 可以提供诸如可视电话、数据通信、会议电视等多种业务，从而 将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网 络中进行传输和处理。这也就是“综合业务数字网”名字的来历。
（5）网络终端l（NTl）---主要实现了OSI 第一层的功能，包含 用户线传输功能、环路测试和D信道竞争等。
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二、信道类型和接口结构 ISDN用户-网络接口中有两个重要因素，即通路类型和接口结
构。通路是表示接口信息传送的能力。通路根据速率、信息性质 以及容量又可以分成几种类型，称为通路类型。通路类型的组合 称为接口结构，它规定了在这个结构上最大的数字信息传送能力。
2、接口结构 标准化的ISDN用户--网络接口有两类，一类是基本速率接口，
另一类是一次群速率接口。 （1）基本速率接口（BRI） 基本接口是把现有电话网的普通用户线作为ISDN用户线而规
定的接口，它是ISDN最常用、最基本的用户--网络接口。它由两 个B通路和一个D通路(2B+D)构成。B通路的速率为64kbit/s，D 通路的速率为16kbit/s。所以用户可以利用的最高信息传递速率是 64×2+16=144kbit/s。
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如图7―3所示，ISDN的另一大特点是通过一个统一的用户 网络接口（UNI）向用户提供服务，这个标准的UNI可以连接多 种终端设备(最多可以连接8台终端，有3台终端可以同时工作)， 这些终端设备甚至可以采用同一个ISDN号码。
ISDN网络可以通过标准的用户网络接口向用户提供多种速 率的数字信道。
I.100系列：总体（建议的结构、术语和方法） I.200系列：业务能力（承载业务、用户终端业务） I.300系列：网络结构及功能（ISDN的功能原理、参考模型、寻 址、路由、连接类型和功能） I.400系列：用户-网络接口 I.500系列：网间互通接口 I.600系列：维护原则
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1、通路类型 通路是提供业务用的具有标准传输速率的传输信道。在对承 载业务进行标准化的同时，需要相应地对用户-网络接口上的通路 加以标准化。通路有两种主要类型。一种类型是信息通路，为用 户传送各种信息流；另一种是信令通路，它是为了进行呼叫控制 而传送信令信息。
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于是就有了一种想法：用一个单一的网络来提供各种不同类 型的业务，实现完全的开放系统互连和通信。各种终端不论其传 输特性多么不同，也不论它们是模拟设备还是数字设备，只要所 处理的信息是兼容的，就可以通过这个单一的网络进行通信，而 传输特性的差异是由一些终端适配器来协调和转换的。这个单一 的网络就称为综合业务数字网（ISDN），如图7―2所示。
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二、 N-ISDN提供的业务 1．承载业务(bearer services)
承载业务是用户终端业务的基础，但用户感觉不到网络是如 何完成承载业务的。承载业务提供在用户之间实时传递信息的手 段，而不改变信息本身所包含的内容，这类业务对应于开放系统 互连(OSI)参考模型的低层功能。 承载业务可分为两大类。
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图2―2 原有通信网与ISDN (a)原有通信网；(b)ISDN提供的开放系统通信
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一、 N-ISDN的基本特性： 1. ISDN的定义中指出，ISDN可以由电话IDN演变而成。这是
因为，IDN是目前世界各国发展较快的一种网络，最为普及，并 且它采用了数字终端和数字交换技术。
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图2―4 N―ISDN的网络结构
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二、ISDN的I系列建议 各种通信网为了准确、可靠地完成通信全过程，都要有相应的
协议或标准（也称为建议）。而ISDN要承担综合的业务，更要有自 己的一套标准。
1984年原CCITT（现更名ITU-T，即国际电信联盟）为ISDN制 定了I系列建议。I系列建议包含了ISDN国际标准的主体部分，是研 究和实现ISDN的依据。I系列建议共分六个部分，具体如下：
ISDN接口标准的用户设备（如数字话机等）。 （2）非标准ISDN终端设备（TE2）---又称为非ISDN标准终端设
备，是不符合ISDN接口标准的用户设备。 （3）终端适配器（TA）---完成适配功能，使 TE2 接入 ISDN
标准接口。
（4）网络终端2（NT2）---又称为智能网络终端，包含了OSI 的 1~3层。
--- H12通路：1920kbit/s，供传递用户信息用（如：高速数据 传输、图像和会议电视等）。
使用最普遍的显然是B通路。它可以利用已经和正在形成中 的64kbit/s交换网络传递语声、数据等各类信息。它还可以作为 用户接入分组数据业务的入口信道。
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1. 业务网也就是用户信息网，它是现代通信网的主体，是向
用户提供诸如电话、电报、传真、数据、图像等各种电信业务 的网络。
业务网按其功能又可分为用户接入网、交换网和传输网三 个部分。近年来，ITU―T已正式采用了用户接入网的概念。这 是一个适用于各种业务和技术、有严格规定并以较高功能角度 描述的网络概念。
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2.1 现代通信网与程控交换技术的新发展 2.2 窄带综合业务数字网 2.3 xDSL技术 2.4 分组交换和帧中继技术
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2.1 现代通信网与程控交换 技术的新发展
2.1.1
交换技术的发展和整个通信网的发展是密切相关的。长期以 来交换网和传输网一直是通信网的主要组成部分，但随着时代的 发展，通信网的构成有了很大的变化，尤其是随着通信网的复杂 化，其各部分功能也越来越细化。
1. 2.综合化
3.
4.
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2.2 窄带综合业务数字网
2.2.1 N―ISDN概述
电信网络是这样的：每一个通信网都是为某一种专门的业务 而设计的，它们的传输速率和特性各不相同，虽然某些数据通信 业务在几个不同的网络中同时存在，但不同的网络中的数据终端 是互不兼容的，它们之间的互通只有通过特殊的网关设备才能实 现。这给用户和网络运营者都带来了很大的不便。
ISDN的用户－网络接口和业务接入点配置如图7-5所示。
一、 ISDN用户-为了定义N―ISDN用户网络接口的配置并建立相应的接
口标准，ITU采用了功能群和参考点的概念。功能群是指用户接 入N―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。
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图2-5 用户—网络接口的参考配置
1．参考点（Reference point） R参考点：位于非ISDN设备和TA之间。 S参考点：位于用户终端和NT2之间。 T参考点：位于NT1和NT2之间。 U参考点：位于NT1设备和线路终端设备之间。
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2．功能群（Functional Group） （1）ISDN标准终端（TE1）---又称为 ISDN 标准终端，是符合
3．用户补充业务(supplementary services) 承载业务和用户终端业务两者都可以配合补充业务一起为用
户提供，但是补充业务可以和一种或多种承载业务或用户终端业 务相结合，不能单独使用。
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2.2.3 用户—网络接口
为了将不同的终端设备，例如数字话机、传真、数据、微机、 PABX等接入ISDN，以提供多种多样的电信业务。CCITT规定了 ISDN用户－网络接口和业务接入点，以便使各种电信业务能够 接入ISDN网络。
（1）电路交换方式的承载业务
① 64 kbit/s，8 kHz结构不受限制的数字信息业务。
② 64 kbit/s，8 kHz结构的话音业务。
③ 64 kbit/s，8 kHz结构，3.1 kHz音频信息业务。
④ 64 kbit/s，8 kHz结构，交替用于话音／不受限制的数字 信息业务。
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2.2.2 N-ISDN的基本结构
一、N―ISDN的网络结构 N-ISDN的基本结构如图7-4。图中的TE是用户终端设备。
TE通过标准的用户—网络接口接入ISDN网络。在用户—网络 接口上存在分开的信息通道和信令通道。
从工作范围来分，ISDN具有三种不同的信令： ---用户—网络信令：用户终端设备和网络之间的控制信令， 利用用户-网络接口处的D信道来传送。 --- 网 络 内 部 信 令 ： ISDN 中 交 换 机 之 间 的 控 制 信 号 ， 利 用 No.7信令系统来传送。 ---用户—用户信令 ：用户终端设备之间的控制信号，它利 用用户-网络接口处的D信道和网内的No.7信令系统透明地穿过 网络，在用户之间传送。是终端设备之间的握手信号。
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2.1.2 现代通信网和程控交换技术的新发展
从通信网设备方面的各要素来看，终端设备正在向数字化、 智能化、多功能化发展；传输链路正在向数字化、宽带化发展； 交换设备则已经广泛采用数字程控交换机，并已经研究推出适 合宽带ISDN的ATM交换机。总之，未来的通信网正在向着数字 化、综合化、智能化、个人化的方向发展。
图2―1 接入网、传输网和交换网的位置关系
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2.
支撑网是使业务网正常运行，增强网络功能，保证全网服务 质量以满足用户要求的网络。在整个支撑网中传送相应的控制、 监测信号。支撑网包括信令网、同步网和管理网。
（1）信令网。 （2）同步网。 （3）管理网。
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N―ISDN的终端和交换机之间仍采用现有的电话用户铜线， 但它实现了用户线的数字化，这是N―ISDN的一大优点。
2. 由于ISDN实现了端到端的数字连接，它能够支持包括数字 语音、数据、文字、图像在内的各种综合业务，但是从后面要 介绍的N―ISDN的信道结构可以看出，N―ISDN支持的业务带 宽是有限的，只能是小于2.048Mb/s的窄带业务。
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（2）分组方式的承载业务 ① 虚呼叫和永久虚电路业务； ② D信道上的非连接型业务； ③ 用户信令业务。
2．用户终端业务(tele-services) 用户终端业务把传输功能和信息处理功能结合起来，不仅能
够提供OSI的低层功能，也能够提供高层功能(HLF)。如果说承 载业务定义了对网络功能的要求，并且由网络功能来提供这类业 务，那么用户终端业务既包括了终端能力，又包括了网络能力。
根据CCITT建议，在用户-网络接口处向用户提供的通路有以 下类型：
（1） B通路：64kbit/s，供传递用户信息用。 （2）D通路：16kbit/s或64kbit/s，供传输信令和分组数据使用。 （3） H0通路：384kbit/s，供传递用户信息用（如：立体声节 目、图像和数据等）。
--- H11通路：1536kbit/s，供传递用户信息用（如：高速数据 传输、会议电视等）。
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图2―3 ISDN的用户-网络接口
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4. N―ISDN的网络结构如图7―4所示。从N―ISDN的定义可 以看出，由于N―ISDN具有综合业务的能力，支持现有的各种窄 带业务，所以它提供电路交换、分组交换和租用电路的功能。其 中，电路交换和租用电路业务都是B信道或H信道的承载业务， 对于分组交换，则可以提供D信道的分组业务和B信道的分组业 务。目前我国的ISDN网只支持B信道上的分组业务。