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知识回顾•网络层面的划分：•数据面（DataPlane），也称用户面，与传递用户数据直接有关的功能，如分组头处理、查表、内部转送、排队等。•控制面（ControlPlane），数据传输所需的支持功能，如路由表更新、面向连接网络进行连接建立、拆除等。控制面功能类似电路交换网中的信令。•管理面（ManagementPlane），与网络管理有关的功能。X.25和帧中继•LCN•DLCIX.25LAPB/LAPD物理层由接口和网络执行物理层由接口执行LAPF核心LAPF控制由网络执行•交换机将分组进行存储，然后根据包含在分组头中的控制信息及分组交换网的路由选择策略转发分组，来自不同通信的分组在网内以统计时分复用的方式被传送。分组被传送到目的交换机，如果目的终端是NPT，则由PAD把分组恢复成原始报文；如果目的终端是PT，则只需把分组按照顺序传送到该终端即可。分组交换很容易实现在不同速度和不同规程的终端间通信。•帧中继具有高速率、低时延、动态分配带宽的特点，最多的是用于局域网互连。局域网上常常会产生大量的突发数据，争用网络的带宽资源。帧中继技术采用动态带宽分配技术，当用户的信息传输量较小时，其空闲带宽可让给其他用户来传输突发数据。此外，在网络业务量很大甚至发生了拥塞的时候，帧中继可通过承诺的信息速率（CIR－CommittedInformationRate），按照用户信息的优先级和公平性原则，控制用户终端传送的信息量，丢弃超过CIR的帧，保证未超过CIR的帧可靠传输。•X.25数据链路层，帧HDLC（LAPB）•分组层分组分组头+用户数据标志F地址字段A控制字段C信息字段I检验序列FCS标志F8比特8比特8或16比特变长16比特8比特GFI比特87654321LCGNLCNPTI通用格式识别符(GFI:genericformatidentifier)、逻辑信道群号和逻辑信道号(LCGN+LCN:Loginchannelgroupnumber+logicchannelnumber)、分组类型识别符(PTI:packettypeidentifer)•帧中继协议的主要组成部分是数据链路层协议，它是LAPF的子集，称为数据链路核心协议（DL-CORE）。LAPF（LinkAccessProcedurestoFrameModeBearerServices）是帧方式承载业务的数据链路层协议和规程•帧中继的帧结构第六章ISDN交换与综合业务数字网•在ISDN（integratedservicedigitalnerwork)技术出现之前，通信网是按单一业务分别组建的，即每一种网络只提供一种业务。随着业务多样化的出现，人们希望用一个单一的网络来实现综合的业务，因而ISDN技术应运而生，并且在九十年代初期得到了飞速发展。ISDN交换技术是ISDN网络的核心技术。6.12ISDN技术的优点•ISDN给用户带来的好处：•（1）低廉的开销•（2）灵活的应用。6.1.3ISDN的应用•（1）语音方面的应用，这类应用以传统的话音业务为基础，在其上增加了许多新的业务特征。最基本的ISDN的语音应用就是电话服务，不过ISDN的电话服务传输的是标准的64kbit/s数字话音，ISDN语音应用还支持传输压缩速率的数字话音以及高保真话音。ISDN语音应用能够支持多种传统的和新的呼叫控制程序，例如呼叫身份验证、呼叫等待、呼叫转移等，还可以提供安全的话音传输业务、个人语音邮件业务、话音存储和转移业务等。•第二类ISDN应用就是数据传输服务，包括自动数据库访问业务、电子货币传输、信息收集等数据业务。ISDN可以与分组网互连，提供分组数据的传输，也可以作为一种经济高效的Internet接入手段，使用户方便的访问互联网。•第三类ISDN应用是与文本以及图形消息通信有关的一类应用，包括电报、可视图文、电子信件、传真和视频会议等。ISDN可以应用在数据设备互连中，它支持PC之间的互连通信，也可以用来作为局域网的一种互连手段，并提供局域网的远程访问。ISDN还可以提供文档存储和检索，数据库管理等多种应用。6.2ISDN的基本概念6.21ISDN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的通信网，能够提供端到端的数字连接，用来支持包括话音和非话音在内的多种业务，用户能够通过有限的一组标准化的多用途用户－网络接口接入网内。•从这个定义可以看出ISDN具有三个基本特征：（1）端到端的数字连接（2）综合的业务（3）标准的多用途入网接口6.2.2ISDN的业务•ISDN的业务就是ISDN能够向用户提供的通信能力。ITU-T将ISDN业务划分为三类：承载业务（Bearerservice）、用户终端业务（Teleservice）和附加业务（Supplementaryservice）。承载业务与OSI模型的1～3层特性有关，可以为用户－网络接口之间提供基本传输功能。用户终端业务与OSI模型的1～7层的特性有关，它将上层功能与承载业务相结合，提供面向用户的应用业务。补充业务可以提供更多的高级业务，给用户提供方便。6.2.3ISDN的用户－网络接口1、ISDN用户－网络接口的参考模型•用户－网络接口是用户终端与通信网之间的接口。。•功能群（FunctionalGroup）——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。在实际应用中，根据用户的需求不同，用户－网络接口的配置可以是不同的，多个功能群可能由一种设备来实现。•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，一个参考点可能是用户接入设备单元间的物理接口。当多个功能群组合在一个设备中实现时，参考点仅具有抽象意义，在现实中并不是与物理接口一一对应的。•根据功能群和参考点的概念，ITU-TI.411建议提出了ISDN用户－网络接口参考配置，见图6.5。3、信道类型•交换机和ISDN用户之间的数字通道用于承载多个通信信道。I.412建议定义了几种不同速率的信道，任何接入ISDN的传输结构都由以下几种信道构成：（1）B信道：64kbit/s，供用户信息传输用；（2）D信道：16kbit/s或64kbit/s，供信令和分组数据传输使用；（3）H信道：384、1536或1920kbit/s，供用户信息传输用。4、接口结构（1)基本速率接口（BasicRateInterface，BRI）•基本速率接口的结构包括：两条64kbit/s双工的B信道，用于用户信息传输；一条16kbit/s双工的D信道，用于信令传输。图6.8a)形象地表示了接口的逻辑结构。该图的S/T参考点给人的感觉是有三条物理信道并存，而实际上是这些信道采用了时分复用，如图6.8b)所示。基本接口的总速率是144kbit/s，再加上帧定位，同步以及其它控制比特，S参考点上的速率可以达到192kbit/s。•基本速率接口的目的是满足大部分单个用户的需要，包括住宅用户和小型办公室用户。基本速率接口使用户可以通过一个单一的物理接口，进行话音和多种形式的数据通信。例如，分组数据通信、告警信号的传送、传真和智能用户电报等。这些业务可以通过一个多功能终端或者多个独立的终端来完成。目前电话网中大部分用户线能够支持基本速率接口。•有时基本速率接口上可以采用B＋D或D的结构，而不只是2B＋D，这样可以满足那些传输量较小的用户的需求，来节省开销。但是为了简化网络的操作，S参考点上的速率仍然保持在192kbit/s。（2）一次群（基群）速率接口（PRI）•一次群速率接口是为了满足那些有大量通信需求的用户而设计的。例如，一个具有大量通信需求的办公室用户，使用数字PBX或LAN接入ISDN。由于各国不同的数据传输系统的存在，无法用一个统一的数据传输速率来定义这个接口。在美国、加拿大和日本以1544kbit/s作为一次群接口的速率，对应于T1传输体制；而在欧洲、中国和其它地方则采用2048kbit/s的速率，对应于E1传输体制。当采用1544kbit/s的速率时，接口的信道结构是23B＋D；采用2048kbit/s的速率时，一次群速率接口的信道结构是30B＋D，它有32个64kbit/s的信道，其中的一个信道用来满足帧定位和帧同步等需要；还有一个信道是D信道，速率为64kbit/s，用来传输信令；其余的30个信道为B信道，用来传输话音和数据。知识回顾•ISDN网络的好处：低廉的开销和灵活的应用•应用：语音、数据、文本和图形消息相关的•用户网络接口：参考模型，5种设备功能群，4参考点•信道类型：B,D，H•接口结构：BRIPRI6.3ISDN交换技术6.3.1ISDN交换系统结构和特点1、ISDN交换系统的结构•ISDN交换系统是在程控数字电话交换系统的基础之上演变而成的，所以在总体上它的结构和程控数字电话交换系统的结构很相似。但是为了适应ISDN端到端的数字连接的特点，以及要提供多种ISDN基本业务和补充业务，因此ISDN交换系统的结构要比普通的程控数字电话交换系统复杂得多。图6.9是一般的ISDN交换系统的结构框图。①由于目前多数ISDN交换机是由程控数字电话交换机改造而成，并且ISDN还不能完全取代电话网，考虑到满足PSTN用户的接入要求,所以ISDN交换系统的用户接口还保留着模拟用户接口部分。ISDN交换系统中增加了数字用户接口部分，数字信号可以直接在用户线路上传输，进入交换机进行处理。它可以提供ISDN基本速率（BRI）2B＋D的用户接口，也可以提供一次群速率（PRI）30B＋D（或23B＋D）的用户接口。6.3.2数字用户接口1、数字用户线技术•下面介绍三种比较常见的数字用户线技术●频分法（FDM）•频分法是利用不同的频带来区分双向传输的数字信号的方法。它的基本原理很简单，就是使发送和接收的数字信号具有不同的频谱密度，这样它们在一对线上同时进行传输就不会相互产生干扰，接收端的设备只需使用滤波器就可以将两个方向上传输的信号分开。频分法的实现如图6.10所示。●时间压缩法（TCM）•时间压缩法是利用不同的时隙来区分双向传输的数字信号的方法。它的基本原理是交替的改变线路信号的传输方向，使两个方向的信号就像打乒乓球那样轮流在线路上传送，所以这种方法又被形象的称为乒乓传输方式。频分法是收发使用不同的频率，按照频带区分信号，而时间压缩法则是收发使用不同时间，按照时隙来区分信号。时间压缩法的实现如图6.11所示。•时间压缩法的优点主要有两点：一是实现比较简单，不需要复杂的技术；二是容易避免近端串音的干扰，又能够用大规模集成电路器件来实现。但这种方法有一个明显的缺点就是它使用的线路码流传输速率较高，至少要高于系统传输速率的两倍，而在实际的用户线路中，随着传输速率的上升，信号的损耗也会急剧上升，所以限制了线路的传输距离。●回波抵消法（EC）•回波抵消法比前两种方法都要复杂。它的基本原理是在一对用户线上双向传输信号，利用混合电路来分开发送和接收的信号，并使用回波消除器来抵消本端发送信号对接收到的远端信号产生的干扰。•在理想情况下，混合电路就像一个平衡电桥，它只允许信号从一条边上通过而不允许信号对穿过电桥，这样就起到了防止发送信号对接收信号干扰的作用。•但是在实际中，由于混合电路的阻抗不平衡，很难做到将发送端与接收端完全隔离，这样会有一部分发送信号漏到本侧的接收端而形成近端回波，也叫近端串音；而且由于线路阻抗不匹配，会有一部分发送信号反射回本侧的接收端形成远端回波，即远端串音。这两种回波合在一起，会对本侧信号的接收产生严重的干扰。另外由于来自远端的信号经过线路传输后会有很大程度的损耗，有用的信号很可能被接收端的回波信号所“淹没”，所以如果不采取一定的措施消除回波的干扰，则通信将变得十分困难。回波抵消法利用回波消除器来消除干扰信号。•不过随着大规模集成电路技术的不断发展，集成电路芯片价格的不断下降，这种方法已经成为了主流的数字用户线技术。2、U接口标准•U接口是数字传输系统与NT1之间的接口。图6.13表明了U接口在ISDN中的位置。在