北京邮电大学：ISDN基本概念_第二章-技术基础

ISDN技术基础 北京邮电大学 计算机科学与技术学院

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主要内容 ●数字通信技术基础 ●通信网的信令技术 ●开放系统互连技术

主要内容 ⚫ 数字通信技术基础 ⚫ 通信网的信令技术 ⚫ 开放系统互连技术

数字通信技术基础 ●信号的数字化 ●数字信号的传输 °数字信号的交换

数字通信技术基础 ⚫ 信号的数字化 ⚫ 数字信号的传输 ⚫ 数字信号的交换

信号的数字化 ●对ISDN终端的要求 ISDN用户线上传送的都是数字信号 ISDN终端应能处理数字信号 能将话音和图像等模拟信号数字化

信号的数字化 ⚫ 对ISDN终端的要求 – ISDN用户线上传送的都是数字信号 – ISDN终端应能处理数字信号 – 能将话音和图像等模拟信号数字化

话音信号的数字化 脉冲编码调制PCM( CCITT G.711)的原理 抽样话音频带范围:300-3400Hz 抽样频率:8000次/秒(抽样周期为125μs) 量化256个量化等级 μ一率15折线(24路制式,美国、日本) A一率13折线量化(30/32路制式,中国、欧洲) 编码 对量化后的信号进行8比特的二进制编码 标准数字话音信号速率:8000次/s×8bit=64kb/s

话音信号的数字化 脉冲编码调制PCM（CCITT G.711）的原理 抽样 话音频带范围：300－3400Hz 抽样频率：8000次/秒（抽样周期为125μs） 量化256个量化等级 μ－率15折线（24路制式，美国、日本） A－率13折线量化（30/32路制式，中国、欧洲） 编码 对量化后的信号进行8比特的二进制编码 标准数字话音信号速率：8000次/s×8bit＝64kb/s

话音信号的数字化(续) ●其它话音编码方法 增量调制(DM-32kb/s) 自适应差分脉冲编码调制( ADPCM-32或64kb/s) ●ISDN采用的话音编码方法 G.711(64kb/s) 新一代ISDN桌面可视系统中话音采用16kb/s编码 CCIT^G.728:低时延码激励线性预测( LD-CELP)

话音信号的数字化(续) ⚫ 其它话音编码方法 – 增量调制（DM－32kb/s） – 自适应差分脉冲编码调制（ADPCM－32或64kb/s） ⚫ ISDN采用的话音编码方法 – G.711（64kb/s） – 新一代ISDN桌面可视系统中话音采用16kb/s编码 – CCITT G.728：低时延码激励线性预测（LD-CELP）

图像信号的数字化 ●图像信号数字化的原理 彩色解码电路对图像信号进行分解(亮度和色度) 同步锁相及时序电路提供时钟和时序控制 A/D变换(数字化)、帧存储(编码) ●适合ISDN的图像编解码方案 CCITT建议H.261(1990年12月) n×64kb/s图像编解码方案,可用于电视会议和可视电话 ●其它与可视电话和电视会议有关的建议 H.221:64kbs-1920kbps视声业务的帧结构协议 H.230:视声业务的帧同步控制和指示信号协议 H.242:2Mb/s以下数字信道开放视声业务系统建立通信协 H.320:窄带可视电话系统和终端设备协议

图像信号的数字化 ⚫ 图像信号数字化的原理 – 彩色解码电路对图像信号进行分解（亮度和色度） – 同步锁相及时序电路提供时钟和时序控制 – A/D变换（数字化）、 帧存储（编码） ⚫ 适合ISDN的图像编解码方案 – CCITT建议H.261（1990年12月） – n×64kb/s图像编解码方案，可用于电视会议和可视电话 ⚫ 其它与可视电话和电视会议有关的建议 – H.221：64kbs－1920kbps视声业务的帧结构协议 – H.230：视声业务的帧同步控制和指示信号协议 – H.242：2Mb/s以下数字信道开放视声业务系统建立通信协 – H.320：窄带可视电话系统和终端设备协议

数字信号的传输 ●数字传输的优点 改善通信质量;成本低;便于复用、节省投资 ●传输系统的功能划分 传输监视 保证系统有效可靠地工作 功能:线路码的确定、编码解码、同步控制、衰耗和失真的均衡与 补偿、纠错编码的设置、传输差错的检验与纠正等 时分复用 将多个通信的数字信息以时间分割的方式插入同一个物理信道 以帧的形式进行传送 每帧都有一特征码组标识其开始 收端根据特征码组来进行帧定位

数字信号的传输 ⚫ 数字传输的优点 – 改善通信质量；成本低；便于复用、节省投资 ⚫ 传输系统的功能划分 – 传输监视 ⚫ 保证系统有效可靠地工作 ⚫ 功能：线路码的确定、编码解码、同步控制、衰耗和失真的均衡与 补偿、纠错编码的设置、传输差错的检验与纠正等。 – 时分复用 ⚫ 将多个通信的数字信息以时间分割的方式插入同一个物理信道 ⚫ 以帧的形式进行传送 ⚫ 每帧都有一特征码组标识其开始 ⚫ 收端根据特征码组来进行帧定位

两种时分复用方式 ●同步时分复用一电话网/ISDN 特征码组(帧定位码组)按一定周期重复出现 每帧包含若干时隙 通信时每个时隙被严格地分配给某一数字信道 每个信道的速率固定 帧的长度固定 ●异步时分复用一分组网/ATM网 特征码组不以规则的间隔出现 每帧仅包含一个信息的时间区域(逻辑信道 每个逻辑信道都有一个标签来标识其身份和去向 传输信号的速率可变 帧的长度可变

两种时分复用方式 ⚫ 同步时分复用－电话网/ISDN – 特征码组（帧定位码组）按一定周期重复出现 – 每帧包含若干时隙 – 通信时每个时隙被严格地分配给某一数字信道 – 每个信道的速率固定 – 帧的长度固定 ⚫ 异步时分复用－分组网/ATM网 – 特征码组不以规则的间隔出现 – 每帧仅包含一个信息的时间区域（逻辑信道） – 每个逻辑信道都有一个标签来标识其身份和去向 – 传输信号的速率可变 – 帧的长度可变

复用原理 同步时分复用 B应∏ lcB同B2A1 帧3 帧2 帧1 异步时分复用 BAL BaA国 帧6帧5帧4帧3帧2帧1

复用原理