ATM交换技术与BISDN原理第讲ppt课件.ppt

1 三 窄带综合业务数字网 N ISDN N ISDN Narrowband IntegratedServicesDigitalNetwork1 产生背景 1 80年代中期 国外发达国家数字程控电话交换机广泛采用 电话普及率达到较高的程度 结论是 电话业务趋于饱和 发展曲线相对平稳 2 对非电话业务的要求逐步提高 如用户电报 数据通信 传真 图像等 相对来讲更调整的业务还有 可视电话 会议电视等 3 当时 80年代初 中期 网络现状是 电话网与各专业网并存 电话网 用户网 数据网 传真网 电缆电视 CATV 网这些网络在物理上可能是重叠的 但在逻辑上是分离的 2 1 N ISDN产生背景 2 基本概念 4 人们要求对已有的业务进行综合 5 未来通信业务的多样化以及人们对新业务的需求是不可预见的 结论 导致了ISDN思的产生2 ISDN的基本概念ISDN是这样一种网络 它由电话综合业务数字网 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用户 网络接口 3 3 网络结构 基本特征 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 4 4 N ISDN用户 网络接口 1 基本速率接口BRA BasicRateInterface 2B D16 2 64kb s 16kb s 144kb s实际192kb s物理速率 2 一次群速率接口PRI PrimaryRateInterface T1例 23B D6423 64kb s 64kb s1 544Mb sE1例 30B D6430 64kb s 64kb s2 048Mb s 包括64kb s线路同步 5 N ISDN用户 网络接口 Cont UNI UserNetworkInterfaceBRIPRI 6 N ISDN 用户网络接口 ISDNGrowth 7 N ISDN 用户网络接口配置 8 S T andU interfacereferencepointsandfunctionalgroups 9 FunctionGroupandReferencePoint 功能群 定义了ISDNUNT接口上一些独立 逻辑 的功能实体 如 TE1 TE2 TA NT2 NT1 LT ET等 NT 1 NetworkTermination1 NT 1providesthephysicalinterfacebetweentheCPEandthecarrier snetwork NT 2 NetworkTermination2 NT 2handlesthelogicalinterfacebetweenthecustomer spremisesandthecarrier snetwork itmayofferprovisionsforchannelswitchingandmultipleaccess NOTE FunctionalgroupingsofNT 1andNT 2caneasilybeprovidedbythesamephysicaldevice thisdevicecanbecalledNT 12 NT one two orsimply NT 10 功能群和参考点 Cont TA TerminalAdapter TAisanydevicethatallowsterminalsandtelephonesthatdon tconformtoISDNstandardstoconnecttotheISDN TE TerminalEquipment TEisanyvoice data orotherterminalthatconformstoISDNinterfacerequirements LT LineTermination ET ExchangeTermination 11 参考点 Cont 参考点 功能群之间的相对逻辑 物理接口点R S T UR ISDN非标准终端 TE2 与终端适配器 TA 之间的接口S T U NT1的工线侧接口 国际标准接口 12 DefinitionofReference U TheinterfaceatreferencepointUisthetwo wireconnectionbetweenthecustomer spremises NT 1 andlocalexchangeoffice ThestandardfortheUinterfacespecifiesaspecialcompressedtransmissionformatcalled2B1Q S TheinterfaceatreferencepointSconnectsNT 2 orNT withISDNterminalequipment TEorTA SignalsanddataformatsattheSinterfaceandtheTinterfaceareidentical T TheinterfaceatreferencepointTconnectsNT 1andNT 2 Itmethod WhereNT 1andNT 2areimplementedinthesamedevice onT1 interfaceisrequired 13 5 N ISDNLayers ISDN的C U M平面结构 主体的分离平面模型 OSIC U M单平面模型带外信令带内信令 out bandsignaling in bandsignaling B信道 U平面D信道 平面 signalingD信道 分组平面 packet M平面 负责管理和沟通C U两平面 14 ISDN协议的相互关联 15 ISDN协议参考模型 B信道的电路连接 16 ISDN协议参考模型 D信道的电路连接 17 用户 网络接口协议结构 18 6 N ISDN协议单元 19 ISDNPDU LAPD帧格式 20 WhyTE1 21 WhyTEI UsingTEIidentifyterminals 22 WhySAPI 23 SAPIValue 24 7 N ISDNLayer3 LocationofISDNlayer3 25 ModelingofBasicandSupplementaryServices 26 TheQ 931Messageformat structure 27 三个重要参数 1 协议鉴别语 ProtocolDiscriminator 用于区分是ISDN用户 网络呼叫控制消息呢 还是其它类型的消息 如X 25呼叫 对Q 931ISDN 000010002 呼叫参考 CallReference 用于标记LocalISDN的某一个特定的ISDN呼叫 亦即 在一个UNI接口上每个呼叫仅存在唯一的一个标识符 identifier 3 消息类型 MessageType 该参数用于标记消息的功能类型 如 Setup disconnect etc 28 ISDNLayer3Message 29 例1 正常的ISDN呼叫过程 30 例2 ISDN的keypad协议过程 31 N ISDN参考阅读 1 WilliamStallings ISDNandBroadbandISDN IndEd MacMillanPublishingCompany 1992 32 N ISDN的优点 1 提供电路交换与分组交换两种通信模式 2 通过一组有限的标准多用途用户 网络接口 UNI 提供各种通信业务 3 提供智能化的通信业务 33 N ISDN的局限性 1 传输速率低 1 5Mb s 2Mb s 然而 最吸引人们的业务2Mb s 包括视频通信和高速LAN互连2 中继网络种类繁多仅仅实现了用户 网络接口上的综合 而在网络内部仍由许多分离的网络实体来为各种对应的业务提供服务 网络综合不彻底 3 灵活性差只能以64Kb s为单位 n 64Kb s 提供恒定比特率 CBR 的业务 很难适应未来业务的变化 如编码变化 PCM64Kb s ADPCM32Kb s 16Kb s 8Kb s 移动通信编码信道13Kb s 结论 需要有新的传输 交换体制诞生 34 B ISDN的基本概念 1 宽带综合业务数字网的思想四大方面的原因产生B ISDN 各专业网单一服务有优势 但是提供综合服务有缺陷 N ISDN有局限性 不能采取单纯的层次式信道速率分配带宽的方法 对未来的宽带网有新的要求 35 各专业网并存 多套技术 多套管理维护体制 资源不能共享 36 N ISDN有局限性 1 支持的业务带宽有限 2 048Mb s 有限的带宽不能传送电视信号 因此需要专门的电视网 包括CATV网和卫星广播 各网之间不能互通 共享资源 2 N ISDN仅仅实现了用户网络接口处的综合 而在网络内部仍由多个分离的物理网络为用户提供性质不同的服务 3 N 64Kb s交换能力仍不够灵活 革命尚未成功 同志仍需努力 37 SDH不能作为交换技术 现有局域网需要延伸 1 SDH的层次式带宽分配方法不灵活 适合作为底层网络传输体制 如果把SDH作为交换技术将会造成网络交换资源的低效率 网络交换要求 无级变倍式的为用户应用提供服务 2 原有 现有局域网 LAN 虽然大于2Mbit s 但有问题 不能延伸到广域范围内 不能把业务 Integrated 38 技术进步对B ISDN网络会产生重大影响 压缩技术 编码算法 芯片制造技术 39 未来宽带网的开放性 人们要求未来的宽带网络要做到与业务独立 灵活与未来安全 有效的利用资源 收费低廉B ISDN应能体现出三大特征 宽带 bandwidth Broadband 交换式 switched 智能 Intelligent 40 B ISDN是一元化网络 于是人们寻求一种集业务表示 网络传输 利用和交换于一体的一元化网络 这个网络不仅能满足现在通信业务的要求 而且能在未来相对较长的时间内满足新 出现 的业务通信的要求 这样一个理想的网络称之为宽带综合业务数字网络 即B ISDN 41 B ISDN业务的分类 居民 ResidentialSubscriber 如电视 可视电话 多媒体 视频点播VOD 其它视频业务 etc 宽带业务商业 BusinessSubscriber 如LAN互连 分布协同工作 etc ITU TI 113建议中明确规定 宽带 Broadband 为要求传输信道的速率起过一次群速率的或系统 42 B ISDN业务分类 I 211建议把宽带业务交互型业务 interactive 分配型业务 distributive 43 B ISDN业务的特征 业务比特率 BitRate 宽带业务的速率跨度大 突发性强 实时性要求严格 44 B ISDN业务的特征 业务比特率 BitRate 45 B ISDN业务的特征 突发特性 Burstiness 46 B ISDN业务的特征 多媒体业务成份 MultimediaComponents 宽带业务由多种媒体成份组成 如会议电视 宽带 由声音 Voice 图像 Image 文本 Text 和视频 Video 等组成 个呼叫对应多个连接 并且多个连接之间需要保持交叉同步 47 B ISDN业务的特征 多媒体业务成份 Cont 48 B ISDN业务的特征 应用要求 宽带业务差别悬殊大 分门别类划成四类 恒定比特率 CBR 业务 可变比特率 VBR 业务 rt VBR nrt VBR 可得到比特率 ABR 业务 非特定比特率 UBR 业务 49 ATM 异步传递方式 SpectrumofSwitchingTechnologies 1 为什么需要ATM AsynchronousTransferMode 50 传递方式的变更 电路交换 CircuitSwitching STM SynchronousTransferMode 采用时隙 TimeSlot 交换的概念 51 电路交换 用固定资源分配方式对速率变化大的宽带业务是不合适的 电路交换很不灵活 简单的电路交换方式对通用宽带网是完全不合适的 52 传递方式的变更 多速率电路交换 MultirateCircuitSwitching MRCS 两种方式 完全多速率电路交换 nx基本信道速率 如N ISDN 突出特征是一个基本速率 改进型MRCS H1 H2 Hn多个信道等级 特征是多个基本速率 53 MRCS 多速率并行交换器 54 MRCS 多速率并行交换器 55 传递方式的变更 快速电路交换 FastCircuitSwitching FCS有信息接通资源无信息断开资源要求交换机处理信令的能力非常强大信令开销大 多速率快速电路交换 MRFCS 56 传递方式的变更 分组交换 PacketSwitching 非实时存储 转发机制 不能满足实时业务的要求 不能工作于调整链路中变长分组 复杂的缓冲器管理 过去 软件方法 X 25 2Mb s 将来用软件方法不行 57 传递方式的变