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关于会议电视系统的网络层次结构浅析
2005年7月25日 10:45  来源:《中国多媒体视讯》

     作者:文/张尚玉

  一、概述

  国际电联的H.320标准将会议电视系统定义为3个部分:终端、MCU(多点控制单元)和网络,可见网络在会议电视系统中是一个非常重要的环节。

  在网络传输技术中,一定的条件下,无需更换光缆,只要更新网元节点传输设备就会几十倍、上百倍地提高网络传输速度,引起传输带宽的革命性变化。从20世纪80年代的几百兆的PDH传输技术,到90年代2.5~20Gbit/s的SDH/SONET传输技术,使传输带宽陡然增加了上百倍;而90年代下半期的DWDM技术的发展和推广,从2波复用到8波乃至80波的复用,又使传输带宽增加了数十倍。这样,就使得通信领域的传输系统能够以一种超乎寻常的令人难以置信的几何级数发展。

  随着网络技术的发展,会议电视的技术也日新月异。会议电视系统分为H.320和H.323两种不同体系,对网络的要求不尽相同,而在会议电视的实际工程应用中,制造商和运营商的工程维护人员由于涉及到很多不同种类的网络平台,如何理解和正确地应用这个网络平台是工程维护人员正确施工的前提条件。本文从网络层次的角度谈一下会议电视系统中碰到的常用网络结构以及接入网和骨干网的关系。

  二、网络层次结构介绍与举例

  网络层次结构,一般都是按照OSI七层的模型进行设计的。但是随着网络技术的日新月异的发展,各种网络技术重叠应用、交叉应用、混合应用的情况很多,这里将本篇介绍的网络技术在层次方面进行归纳,并进行例证。

  任何网络系统,从根源上而言都分为3个层面:用户面、控制面和管理面。管理面一般是不分层次的,主要用于人工控制、反馈等网管功能;而控制面和用户面一般都包含有物理层、数据链路层、网络层。下面用几个典型应用网络举例来说明网络控制面和用户面的层次关系。

  1. 用户面和控制面的协议层次比较

  本节以ISDN、帧中继和X.25为例来说明。

  (1)ISDN:对于ISDN网络而言,ISDN的控制面通常称为ISDN信令,其中Q.931负责呼叫连接,即B通路的接续控制;Q.921负责数据链路的连接和保持。而ISDN的用户面协议仅在物理层定义为I.430(2B+D)和I.431(30B+D),没有数据链路层和网络层。所以ISDN用户面的效率最高,等同于E1线路直接传输。

  (2)X.25:X.25在用户面和控制面都有3层协议,是效率最低但也是最可靠的传输方式。

  (3)帧中继:帧中继仅在用户面有协议LAPF,因此它较X.25效率高。

  2. 物理层概念的变化

  物理层的概念不是绝对的,而是变化的,如果分析问题的角度不同,则物理层的定义也有天壤之别,比如ATM仿真X.25接口的协议层次。

  从X.25协议的角度而言,整个ATM协议栈只能作为物理层,而对于ATM协议栈而言,则协议层次的划分就完全不一样了。因此对于不同的应用而言,协议栈的划分规则是不同的,关键要视应用而定。

  3. 接入网与骨干网的传输协议栈层次变化

  从目前电信网络的建设和应用而言,光纤已经被越来越广泛地应用,传输骨干网络已经全部都是光纤应用了,但是全光网的普及还是有一个相当长的过程,因此从网络结构而言,各接入网、用户到网络的最后一公里在物理媒介上乃至物理帧结构上还是呈现多种情况。

  (1)IP传输网络

  例如目前应用较多的宽带IP网络传输的组网的3种情况。

  对于IP协议而言,路由层的协议即IP协议是必须要具备的,而IP层以下的数据链路层、物理层对于接入网和网间网而言可以是不同的,这是由于传输物理媒介或传输方式变化造成的。

  第一种方案,属于小区或大楼接入城域网的方案,IP协议在接入时将底层的MAC层(IEEE802.3)替换为MAC层(FDDI)传输方式,而硬件帧结构层也有10Base-T替换为10Base-F。

  第二方案,属于小区或大楼中使用ADSL接入到运营商接入服务器的方案(通常运营商的接入服务器都由调制解调器池和路由器构成),IP协议通过调制解调器传输的时候,需要将IP层以下的LLC层、MAC层替换为PPP协议。

  第三方案,属于通过ATM接入网仿真局域网接口并接入到路由器的方案,IP协议通过ATM协议进行传输的时候,需要将IP层以下的LLC层、MAC层(IEEE802.3)替换为ATM协议。

  (2)电路交换传输网络

  目前国内用得最多的电路交换传输网络在用户/网络接口上一般都采用G.703接口,而对于网络传输而言一般都采用SDH方式传输,通过虚容器的方式将G.703数据汇集到SDH传输中。

  4. 承载流(用户面)和信令流(控制面)的变化

  一般网络交换设备的码流传送分为承载流和控制流,也即用户面和控制面。所谓承载流是网络承载的各种应用所传送的数据码流,控制流是指网络交换的信令。而会议电视系统是属于交换网络平台上的增值应用,因此会议电视应用的所有码流从概念上属于交换网络的承载流。这里用H.320会议电视在ISDN信道上的传输来举例说明。

  比如30B+D的ISDN信道(或E1通道)用于会议电视码流传输,30个B通道用于会议电视码流的传输,D通道用于ISDN信令Q.931的传输。而会议电视应用的媒体承载流和信令流都是在30个B通道中传输的。这也就是会议电视在ISDN 30B+D通道或E1通道应用时,对于32个时隙只能用30个时隙的原因(0时隙用于E1帧同步,16时隙用于ISDN信令)。

  所以会议电视的角度和网络交换设备的角度而言,用户面和控制面的划分是不一样的。

  三、网络技术的演变和趋势

  1. 网络层次的复杂化趋势

  随着网络技术和各种传输技术的发展,新的技术与老的技术互相配合,互相渗透的情况越来越多,单纯用电路交换或分组交换去描述一个商用的网络已经越来越行不通了,有的运营商的IP网可能是承载在SDH上的(如中国电信的163骨干网),有的运营商的IP网可能是直接承载在光纤上的(如中国网通的IP骨干网),也有的运营商的IP网是承载在ATM over SDH上的(如中国电信的169骨干网)。

  SDH是电路交换(或称为时分复用)的传输方式,而IP网是分组交换的传输方式,ATM则是统计复用的传输方式。网络技术的发展已经将三种特征各异的网络技术融合在一起。

  2. 网络传输的宽带化趋势

  随着传输技术的发展,近几十年界定宽带的数值一直在变化,从20世纪70年代的PDH,到90年代的SDH,再到90年代末的WDM,人类在一根光纤上的传输速度已经从几十兆提高到了几千个吉比特,即提高了5个数量级。网络传输技术的快速革命,使网络上的应用发生了巨大的变化,许多原来受带宽限制束缚的应用终于得到了推广,而会议电视特别是高清晰度会议电视的应用正是在这个背景下得到了前所未有的推动。

参考文献

[1] 唐庶.《高清晰度会议电视的技术分析》.北京:《电信科学》,2002,10

[2] Andrew S Tanenbaum著,熊桂喜,王小虎译.Computer Networks(第3版).北京,清华大学出版社,1997

[3] William Stallings,程时端译.《ISDN,B-ISDN与帧中继和ATM(第4版)》.北京,机械工业出版社,2001

[4] 孙学谦,毛丽京.《SDH技术》.北京:人民邮电出版社,2002

 
 [关键词]:会议电视 流媒体 光缆  发表评论    【推荐】 【打印

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