数据通信原理及应用教程与实训 军 第12章 通信网与信息高速公路.ppt

本章目录 12.1通信网 无论是传统的电话通信网，还是现代的多媒体宽带通信网，都离不开交换功能。在最初的数据通信形式中，为保证任意两个用户间能够建立通信，只要将网中的所有终端通过传输媒质两两相连，通信便在以点对点直接相连的两站之间进行。如图12-1所示。 解决这个问题的办法是，在用户分布密集的中心安装一个交换设备，它相当于一个开关接点，平时打开，当任意两个用户需要通信时，它就把代表这两个用户的结点接通。这个设备就称为交换中心，由它组成的网络如图12.2所示。由图中可见N个用户终端只需N对线路与交换中心连接，实现比较简单。这种通过交换中心完成用户终端信息的传输就是通常所指的交换方式。 (2) 数据传输阶段 建立电路之后就可以把数据从A站点通过网络传送到E站点。这些数据可以模拟数据，也可以是数字数据，这要根据网络的性质来定。在未释放电路以前这条完整的通路都是：从站点A到达节点4的链路；通过节点4的内部交换；从节点4到节点5的信道；通过节点5的内部交换；从节点5到节点6的信道；通过节点6的内部交换；从节点6到站点E的链路。一般来说，这些连接都是全双工的，因此可以在两个方向上同时传送数据。 需要注意的是，连接通路是在数据传输开始之前建立的，因此必须在通路的每对结点之间保留通道容量。每个结点必须有足够的内部交换能力来处理连接请求，并进行网络路径的选择和分配。通道容量在连接期间是专用的，即使没有数据传输也不能被其他站点的数据传输使用，从这一点来说，电路交换可能是相当低效的。对于话音连接来说，利用率会高一些，但也不会接近100%。对于终端到计算机的连接来说，可能在大多数的连接时间里该容量都处于空闲状态。在性能方面，为了呼叫建立，信号在传送以前总会存在一段时延。但是，一旦建立起电路，网络对用户实际上是透明的。数据以固定的速率传输，除了通过传输链路的传播时延以外，再没有其他时延。这里在每个节点上的时延可以忽略不计。 电路交换具有以下几个技术特征： (1) 面向连接 电路交换过程中必须在通信双方之间建立起专用的物理连接通路，该通路可以是模拟通路，也可以是数字时分通路。该连接有以下的特点： 2、ISDN的特性 从ISDN的基本概念中可以看出，ISDN与原先的通信网络的主要区别为： (1)ISDN能提供端到端的数字连接，而以前只能提供端到端的模拟—数字一模拟连接。 (2)ISDN支持一系列广泛的话音和非话音业务，而 以前的通信网络只提供单一的话音业务或非话业务。 (3)ISDN为用户进网提供了一组有限的标准多用途用户—网络接口，而以前只能提供单一接口。ISDN理论上可以提供8个终端同时进行通信，但因为目前设备限制，所以暂时只能提供两个终端同时通信。 3、ISDN的基本结构 ISDN的基本结构如图12.17所示。各种ISDN业务和非ISDN业务的终端均可由用户本地网通过数字用户线接人ISDN交换机，多个ISDN交换机再经传输系统相连构成ISDN交换网。传输系统由PDH或SDH复用设备和光纤、数字微波和卫星等各种传输设备组成。 4、数字用户环路 (1) 信道配置 ISDN在数字用户线上定义了下述几种不同速率的信道用于用户信息传输： ① B信道 B信道是用户信道，用来传送话音、数据等用户信息，传输速率为64k/s。一个B信道可以包含多个低速的用户信息子信道，因此一个用户可以使用多个通信终端，但是这些信息必须向同一目的地传输。 ② D信道 D信道有两个用途：一是传送公共信道信令，这些信令包括拨号、振铃音等，是用来控制同一用户线上B信道的呼叫的；二是在没有信令需要传送时，D信道可用来传送分组数据或低速的(如100b/s)遥控遥测数据。D信道的传输速率是16kb/s或64kb/s。 ③ H信道 H信道用来传送高速的用户信息。用户可以将H信道作为数字中继线或高速干线，根据各自的时分复用方案将其划分使用，典型的应用例子有：用户小交换(PBX)、LAN互连、高速传真、图像、以及分组交换信息。目前，H信道有三种标准速率： H0信道：384kb／s Hll信道：1536kb/s(适用于PCM24路系统) H12信道： 1920kb/s (适用于PCM30／32路系统) 传输速率更高的H信道有待今后进一步研究开发。 基群速率接口还可以用来支持H信道，所含的信道个数见表12.4。由表中的信道安排方式可以看出，ISDN为用户的不同需求提供了极大的灵活性。此外，从这种数字用户线信道配置中也可看出，ISDN已经考虑了用户线的综合业务传输问题，具有接入网的部分功能。 ISDN具有三种不