1,六、ISDN交换技术,2,一、ISDN技术的发展,1、 ISDN技术的产生和发展 数字传输和数字交换技术的出现，使组建综合数字网（IDN）成为可能。将数字化的语音、数据和图像等数字化业务信息应用于IDN中，即是综合业务数字网ISDN。 ISDN于上世纪70年代提出，CCITT分别于1984和1988年提出建议标准。其技术路线是以现有的电话综合数字网为基础，逐步向ISDN过渡。 ISDN在美国、法国、日本等国得到迅速发展。 2、ISDN技术的优点 各种数字化的业务在同一网络中传输和交换经济 接口标准化 通信质量提高,3,3、ISDN的应用 （1）数字电话业务 （2）数据传输 （3）电报、可视图文、传真、电子邮件等图文信息 (4)会议电视等视频通信 （5）家庭或公司上网（Internet),一、ISDN技术的发展,4,二、ISDN的基本概念,（1）ISDN的定义和基本特征 ISDN是以综合数字电话网（IDN）为基础发展演变而成，提供端到端的数字连接，以支持包括话音和非话业务，为用户进网提供一组有限的标准化多用途的用户-网络接口。 ISDN的三个基本特征： 端到端的数字连接：各种业务的信号均是数字传输和交换。 综合的业务 标准的多用途入网接口,5,端到端的数字连接,ISDN的基本概念,6,7,“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。 “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ISDN。 图6.3,标准的、多用途的用户-网络接口,ISDN的基本概念,8,（2）ISDN业务 ITU-T将ISDN业务分为三类： 承载业务：是ISDN提供的基本信息传输业务，其任务是将信息从一个用户网络接口透明地传送到另一个用户网络接口，对信息本身不作任何处理，与终端类型无关，对应于1-3层功能。表6.1 用户终端业务：是由网络和终端设备向用户提供的通信业务，这类业务是在相应的承载业务的基础上增加了高层功能而形成的，是面向用户的应用业务，对应于4-7层。I.240建议定义了6种用户终端业务。 CCITT定义的用户终端业务有：电话、23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。 附加业务：是承载业务或用户终端业务的附加补充业务，与承载业务或用户终端业务一起被提供，不能单独存在。 如：直接接入、多用户号码、子地址、主叫号码显示、被叫号码限制、呼叫转移、呼叫等待、呼叫保持、三方通信、用户用户信令等。,ISDN的基本概念,9,ISDN的基本概念,ISDN具有三种不同的信令： 用户-网络信令(I.430/I.431、Q.921、Q.931) 网络内部信令（7号信令ISUP） 用户-用户信令,10,（3）ISDN的用户网络接口,ISDN的基本概念,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（LAN）接口 对用户-网络接口的要求： 通用性、可移动性、隔离性,11,3、ISDN用户-网络接口,T和S参考点是承载业务接入点 R是非ISDN终端设备接入点 3和5是用户终端业务接入点,T 参考点是用户与网络的分界点 S参考点是用户终端设备与网络通信功能分界点 R参考点提供非ISDN终端的入网接口 U参考点描述用户线上的数据信号,ISDN用户-网络接口的参考配置,ISDN的基本概念,12,功能群（Function Group）： 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。由参考点分割而成。 参考点（Reference Point）： 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。,ISDN用户-网络接口的参考点和功能群,3、ISDN用户-网络接口,ISDN的基本概念,13,网络终端1（NT1：Network Termination 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。 网络终端2（NT2：Network Termination 2） NT2又叫做智能的网络终端，它可以包含OSI13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。,ISDN用户-网络接口的功能群定义,3、ISDN用户-网络接口,ISDN的基本概念,14,1类终端设备（TE1：Terminal Equipment Type 1） 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13层的功能以及面向某种应用的高层功能。 2类终端设备（TE2：Terminal Equipment Type 2） 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）。 终端适配器（TA：Terminal Adaptor） 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。,ISDN用户-网络接口的功能群定义：,3、ISDN用户-网络接口,ISDN的基本概念,15,UNI接入配置（1）,NT1,NT2,S,T,U,TE1,（1）物理设备与逻辑功能群一一对应,NT1,NT2,S,T,U,TA,TE2,R,（2）NT2与NT1合并，T参考点消失,NT2NT1,S,U,TA,TE2,R,ISDN的基本概念,16,NT1,TE1NT2,T,U,（3）NT2与TE1或TA合并，S参考点消失,NT1,TANT2,T,U,TE2,R,NT1,S/T,U,TE1,（4）NT2不存在，S、T参考点重合,NT1,S/T,U,TA,TE2,R,UNI接入配置（2）,ISDN的基本概念,17,（1）总线方式（无NT2）,NT1,S,U,TE1,T,TE1,.,TE1,S,S,多个终端接入同一个UNI（1）,ISDN的基本概念,18,（2）星形连接（无NT2）NT1提供多个S/T接口，每个接口接一个终端,U,NT1,S,TE1,T,TE1,.,TE1,多个终端接入同一个UNI （2）,ISDN的基本概念,19,（3）星形连接（含NT2）,NT1,S,U,TE1,T,TE1,.,TE1,NT2,多个终端接入同一个UNI （3）,ISDN的基本概念,20,（4）总线方式（含NT2）,NT1,S,U,TE1,T,TE1,.,TE1,NT2,S,S,多个终端接入同一个UNI （4）,ISDN的基本概念,21,（5）多NT1，单NT2,NT1,S,U,TE1,T,TE1,.,TE1,NT2,NT1,NT1,.,S,S,T,T,U,U,多个终端接入同一个UNI （5）,ISDN的基本概念,22,（6）NT1提供第1层复用,NT1,S,U,TE1,T,TE1,.,TE1,NT2,.,S,S,T,T,多个终端接入同一个UNI （6）,ISDN的基本概念,23,I.412建议为ISDN用户和交换局之间建议了几种不同速率的信道： B信道：64kbit/s D信道：16或64kbit/s H信道： H0信道：384kbit/s H11信道：1536 kbit/s （适用于PCM24路系统） H12信道：1920 kbit/s （适用于PCM3032路系统）,ISDN的信道结构：,3、ISDN用户-网络接口,ISDN的基本概念,24,基本速率接口（BRI-Basic Rate Interface）: 它包括两条64kbit/s双工B信道和一条16kbits双工的D信道（2BD），总的速率是144kbits。再加上帧定位，同步以及其它控制比特，基本入口 S参考点上的速率达到192kbits。 一次群速率接口（ PRI-Primary Rate Interface）: 在欧洲和中国： 一次群速率入口的比特率为：2048kbits 接口结构为： 30BD 在美国、加拿大和日本： 一次群速率入口的比特率为：1544kbits 接口结构为： 23BD,ISDN的接口结构：,3、ISDN用户-网络接口,ISDN的基本概念,25,ISDN的接口结构,3、ISDN用户-网络接口,ISDN的基本概念,26,1、ISDN交换系统结构,交换系统,LT,ET,LT,ET,LT,ET,模拟电路,信令设备,DT,DT,PHI,PH,控制部分,BRI,BRI,PRI,模拟用户线,用户接口,中继接口,分组接口,话路系统,PHI中继,控制系统,LT:线路终端 ET：交换机终端 DT：数字中继器 PH：分组处理功能,数字用户,三、ISDN交换技术,27,(1)话路系统 （a）接口部分 包括用户接口、中继接口和信令设备。 用户接口：模拟用户接口和数字用户接口 数字用户接口：BRI(2B+D)二线接口、 PRI(30B+D)四线接口 线路终端LT: 线路编码、定时、同步、供电、数字信号传输 交换机终端ET: 将B信道的信息复用到PCM相关时隙，对D信道信令进行处理。 模拟用户接口：将模拟信号数字化并形成BRI(2B+D)信号 中继接口：与ISDN、PSTN、分组交换机的中继接口 信令设备：支持公共信道信令、PSTN信令、分组交换信令及协议（PH) （b）交换网络 完成B信道64kbit/s、2B信道、H0信道384kbit/s、 H11信道536 kbit/s 、H12信道1920 kbit/s 的交换。,ISDN交换技术,28,（2）控制系统 以处理机为核心，通过其程序完成ISDN交换系统呼叫连接的建立、释放和维护管理等工作。 处理机可采用分散控制方式。 呼叫处理程序包括电路交换呼叫处理、信令处理和分组交换处理。 维护管理程序完成故障诊断、测试、计费等维护管理工作。 ISDN交换系统的特点： 2、数字用户接口 （1）数字用户线技术 在现有的二线模拟用户线上双向传送BRI速率的高速数字信号是ISDN实现的关键技术之一。 有三种技术可用来解决这一问题：p222 频分法（FDM）: 时间压缩法(亦称乒乓法)（TCM）: 回波抵消法（EC）:,ISDN交换技术,29,（2）U接口标准： U接口没有统一的国际标准，普遍采用的标准有ANSI和ETSI两大标准，这两个标准都包含有以下主要部分： 线路码型：目前普遍采用的码型有2B1Q和4B3T. p226表6.4 帧结构：1复帧=8帧，1帧=240bit，表6.5 U口速率=160kbit/s（2B、D、M)，1复帧传送时间=1.5ms,118,19234,235240,同步字,2B+D数据,操作维护信息,供电：p228图6.15 激活：p229图6.16,ISDN交换技术,NT1,NT2,S,T,V,TE1,LT,ET,U,30,（3）数字用户电路： 数字用户电路是ISDN交换机的一类重要的外围接口电路，其地位相当于电话交换机中的模拟用户电路。它一般包括LT和ET两大部分功能： LT：完成U接口的功能。 ET：B、D信道分离和复合 B信道至交换机内部的时隙交换 D信道信