第6章 多媒体通信网络技术
4. 帧中继网络(FR) 是为了克服传统的X.25的缺点,提高其性能而发 展出来的一种高速分组交换与传输技术.采用光纤作 为传输介质,传输误码率低;且是一种减少结点处理 时间的技术,其差错检测交由用户设备来完成,从而 减少了时延,同时利用统计复用技术,提高了网络利 用率. 优点:吞吐量高,时延低,可靠性高,网络资源利用率 高,是开放会议电视业务的优选技术.
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6.1 多媒体通信对通信网的要求
顾名思义,多媒体通信是指在一次呼叫过程中能 同时提供多种媒体信息如声音,图像,图形,数据, 文本等的新型通信方式.它是通信技术和计算机技术 相结合的产物.
第6章 多媒体通信网络技术
多媒体通信对通信网的要求: 1,吞吐要求 2,实时性和可靠性要求 3,时空约束 4,分布处理要求
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特点:带宽大(155~622Mb/s);动态分配带宽,实延小 且误码率低,保证了多媒体通信的实时性,同步性和 QoS. ISDN连接都基于两种信道: ISDN连接都基于两种信道: 连接都基于两种信道 承载信道(B 信道)负责同时传送各种媒体,占用带宽 为 64 kb/s . 控制信道(D 信道)主要负责处理信令,传输速率从为 16 kb/s .
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5. 窄带综合业务数字网(N-ISDN) 又称"一线通",是在现有电话网上开发的一种集 语音,数据和图象通信于一体的综合业务,可实现多 点连接,是可视电话会议和电视会议应用最成熟的技 术.以电路交换为基础,因此延时低且固定.用户接 入速率有两种:基本速率144 kb/s(2B+D)和基群速率 2.048 kb/s(30B+D). 优点:延时低且固定,带宽一定程度上保证了多媒体的 传输.
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基于IP的宽带网络是以光纤为传输介质,大容量 的密集波分复用为传输通道,SDH/SONET,ATM或千兆 以太网为组网模式,第三层/第四层路由交换机为交换 平台,综合提供基于IP的各种多媒体业务的数据通信 网络. 目前实现宽带的IP网络的典型技术有: IP over SDH, IP over ATM, IP over WDM, IP over DWDM 等.
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6.5 多媒体通信的实时通信协议
在Internet上实现实时多媒体通信是Internet发展到 一定阶段后的必然趋势. TCP/IP协议不能确保实时通信所需要的带宽,传输延迟 所造成的时间抖动将使实时通信的质量严重下降, TCP协议具有数据重发功能.
第6章 多媒体通信网络技术
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6.2 现有网络对多媒体通信的支撑情况
目前的通信网络大体上分为三类: 一类为电信网络 电信网络,如公用电话网(PSTN),分组交换网 电信网络 (PSPDN), 数字数据网(DDN),窄带和宽带综合业 务数字网(N-ISDN和B-ISDN)等. 一类为电视传播网络 电视传播网络,如有线电视网(CATV),混合光 电视传播网络 纤同轴网(HFC),卫星电视网. 一类为计算机网络 计算机网络,如局域网(LAN),广域网(WAN), 计算机网络 光纤分布式数据接口(FDDI),分布列队双总线 (DQDB)等.
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1. 公共交换电话网(PSTN) 以电路交换为基础,面向连接的,即通过呼叫,在 收,发端之间建立起一个独占的物理通道,该通道有 固定的带宽. 优点:路由固定,延时较低,而且不存在延时抖动问题, 一定程度上保证连续媒体的同步和实时传输. 缺点:电话信道带宽较窄,且用户线是模拟的,多媒体信 息需要经过调制解调器(Modem)接入. V.90标准的Modem传输速率可达 56 kb/s,给开放低速率 的多媒体通信业务提供了可能性.
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6.4 基于 的宽带多媒体通信网络 基于IP的宽带多媒体通信网络
电信网问题:用户环路的宽带化,具有综合业务能力的宽带交 换机制,还必须保证网络的互通,如宽带网与现有各种网 络的互通. 有线电视网问题:已经具有了直接连接到用户的宽带网络,可 是受网络拓扑结构的限制,难以提供交互形式的业务. 计算机网络问题:在提供综合业务方面有一定的优势,而且多 媒体计算机技术已经非常普及,计算机网络首先要解决的 问题是带宽,最终的途径是采用交换式的网络结构.
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作为一种全新的网络,B—ISDN 并不是对现有通信网 ISDN 在带宽上的简单扩展,它具有如下的重要技术特 征:
(1)具有全新的信息传送方式,交换方式和用户接入方式. (2)其运行的业务种类繁多,特征差异大,能传送现有的任 何业务及将来可能出现的业务,从传输速率为Mbps 级的控 制数据到155~622Mb/s级的HDTV 信号都能在网络上传输. (3)具有很高的灵活性和网络重组能力,能适应各种新技术 和新业务的变化. (4)在网络内采用统计复接方法,能使网络的资源得到充分 有效的利用.
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1,吞吐要求 网络的吞吐量即传输网络物理链路的比特率. 多媒体通信对网络的吞吐需求具体有以下三个方 面: 传输带宽要求:网络的数据传输能力 存储带宽的要求:缓冲区的数据输入速率 流量要求:有效果时间内的数据总流量
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2. 实时性和可靠性要求 实时性指的是对声音和运动图象等与时间密切相 实时性 关的信息在处理时,必须保持同一媒体内的时间连续 性,即不出现视频运动中的痉挛,音频中的间断 . 要求多媒体通信有较好的实时性则对传输的时延 要求越小越好. 注:传输时延是指一个站点从开始发送数据到数据发 注 送完毕所需要的全部时间, 送完毕所需要的全部时间 , 也可是接收站点接收整个 数据帧的全部时间. 数据帧的全部时间.
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表6.1-1 不同媒体对通信网的要求
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3. 时空约束 多媒体通信系统必须正确反映各种媒体之间在空 间上和时间上的关联及约束关系,即必须兼顾不同媒 体间的同步问题. 例如,播放一部影片,不仅需要维持视频和音频 信号本身的时间连续性,还需要在视频与音频信号之 间进行严格的同步,维持严格的"对口型"关系. 要求保持多媒体通信的较好时空约束,则需要对 多媒体信息进行时间合成,空间合成以及时空同步等 三个方面合成,达到多种媒体的时空一致的目的.
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6. 计算机局域网(LAN) LAN是在许多范围内(例如大的部门,系统及集团 中)普遍使用的网络. LAN的特点:利用一个单独的媒体将所有的端系统连接起 来;以基带方式传输,在这种模式中,时间片被分给 所有站和每个站的所有通信. 以太网,令牌环传送网和FDDI为3种常见的共享媒体LAN.
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ISDN 有两种基本服务类型: 基本速率接口:2B + D ,总速率为 144 kb/s.两条B 通路,支持话音和数据传输,一条D通道,用于传输控 制信号和数据.它速率较低,服务对象是广大的终端 用户; 一次群速率接口提供有两种速率标准: T1系统(1.544Mbps): 美国,日本等国采用的23B+D. E1系统(2.048Mbps):欧洲国家和我采用的30B+D. 它速率较高,主要服务对象是团体用户和网络服务器.
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3. 数字数据网(DDN) 是电信部门向用户提供的一种高速通信业务,采用 时分复用技术,提供固定或半永久性的电路交换型连 接. 优点:时延小;带宽较宽,适合多媒体传输;时分复用 可实现同一信道传输多路信号. 缺点:信道固定,建立或释放连接需网管完成,不能进 行动态复用,在数据量不大的情况下线路利用率较低; 限制服务大型用户.
第ernet网是路由器和专线构成的数据网,可以 通过电话网,分组网和局域网接入.使用通信协议 TCP/IP难以保证多媒体业务所要求的实时性.因此制 定 了 新 的 补 充 协 议 ( 例 如 RSVP 和 RTP ) , 解 决 了 在 Internet网上连续媒体的同步和实时传输问题.
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第6章 多媒体通信网络技术 章
6.1 多媒体通信对通信网的要求 6.2 现有网络对多媒体通信的支撑情况 6.3 宽带综合业务数字网(B-ISDN) 宽带综合业务数字网( ) 6.4 基于 的宽带多媒体通信网络 基于IP的宽带多媒体通信网络 6.5 多媒体通信的实时通信协议 练习与思考题
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2. 分组交换公众数据网(PSPDN) 基于X.25协议的网络,面向无连接,采用存储转发 的方式 ,将需要传送的数据分组,采用分组技术,在 通信之前不需要建立连接,每个节点首先将前一节点 送来的分组收下并保存在缓冲区中,然后根据分组头 部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节 点,这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的 能力来动态分配带宽. 优点:动态分配带宽,电路利用率高 缺点:时延大且不固定,软件纠错,实时性和同步性得 不到保证,不适合多媒体通信业务
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4. 分布处理要求 分布处理是把一个程序分别放到多台电脑上处理, 处理好之后再将处理的结果返回到主机上 . 由于目前多网共存(如电话网,计算机网,广播 电视网等),媒体各异(声,图,文等),针对这种 情况研究如各种媒体信息分布环境下的运行,通过分 布环境解决多点多人合作, 远程多媒体信息服务等问 题.
练习与思考题
1.多媒体通信对通信网络提出了哪些要求? 2.现有通信网络对多媒体通信的支撑情况如何? 3.宽带综合业务数字网(B-ISDN)的技术特征包括那些? 4.实现宽带的IP网络的典型技术有哪些? 5.多媒体通信的实时通信协议有哪几种?
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在 Internet 上 传 送 多 媒 体 信 息 时 , 采 用 的 都 是 UDP/IP协议,而UDP和IP均不提供链接保证,数据传 输的可靠性没有保障. IETF提出了多种实时通信协议, 应用比较广泛的 实时传输协议(RTP), 实时流协议(RTSP)和资源 预留协议 (RSVP).