3 通信自动化系统
通信自动化系统 (Communication Automation
System,CAS) 是智能大厦的, 中枢神经, 系统，满足
办公自动化、大厦内外通信的需要，提供最有效的信息
服务。
智能大厦的通信网络是以数字程控交换机为核心，
以话音信号为主，并兼有数据信号、传真、图像资料传
输的通信网络。
3.1 通信自动化系统概述
3.2 综合业务数字网及应用
3.1 通信自动化系统概述
（ 1） CAS的组成
A,综合业务数字网
B,数字程控交换机系统
C,可视图文及传真系统
D,卫星通信系统
E,光缆通信系统
F,视频会议系统
G,国际互连网
H,微波通信系统
(2) 通信设备的发展方向
A,终端设备 → 数字化、智能化、多功能化
B,传输链路 → 数字化、宽带化
C,交换设备 → 适合宽带 ISDN的快速分组交换机
(3) 通信自动化系统的发展方向
A,数字化：全面使用数字技术
B,综合化：多种业务综合在一个数字通信网中
C,智能化：赋给通信网以智能控制功能
D,个人化：任何人在任意时间内能与任何地方的人
进行通信
3.2 综合业务数字网及应用
综合业务数字网 —— Integrated Services
Digital Network,ISDN
3.2.1 ISDN的概念
3.2.2 ISDN的基本结构及功能
3.2.3 ISDN用户 /网络接口
3.2.4 ISDN业务
国际电报电话咨询委员会 —— International
Telegraph and Telephone Consultation Committee，
CCITT
现更名为
国际电信联盟 —— International Telecommunication
Union,ITU
3.2.1 ISDN的概念
(1) ISDN产生的背景
A,通信技术发展迅速，各种通信设备不断出现；
B,不同设备的接口和传输速率的要求不同；
C,数字技术的发展，使得话音和非话音业务等都
能综合到一个网络中进行传输、交换和处理成为可
能。
(2) ISDN网络组成框图
数字电话
智能电报
视频终端
数据终端
多功能终端
网络
终端
标准
接口
综合业
务数据
网 ISDN
数字电话
智能电报
视频终端
数据终端
多功能终端
网络
终端
标准
接口
(3) CCITT 在 1980年对 ISDN的定义
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链接，用来支
持包括话音和非话音在内的多种电信业务，用户能够
通过有限的一组标准、多用途用户 /网络接口接入网
内。
(4) IDN
采用综合数字传输与数字交换技术，在两点或多
个规定的点之间提供数字链路。
终端设备传送的仍是模拟信号，故不能对各种电
信业务进行综合。
(5) ISDN的特点
A,提供多种业务的电信网络；
B,提供标准的用户 /网络接口，便于各种用户终
端接入；
C,在网内可实现端到端的数字连接，支持话音
及非话音等多种通信业务。
ISDN
电话 ISDN
ISDN用户接口
(话音 /非话音业务 )
ISDN用户接口
(话音 /非话音业务 )
ISDN示意图
(6) ISDN相关接口
3.2.2 ISDN的基本结构及功能
(1)基本结构
(2) 基本功能
A,ISDN终端设备通过标准的用户 /网络接口接入 ISDN网络；
B,ISDN网络具有电路交换能力，分组交换能力，无交换连接
能力和公共信道信令能力。
C,ISDN具有三种不同的信令：用户 /网络信令、网络内部信令、
用户 /用户信令。
a,用户 /网络信令,用户终端设备和网络之间的控制信号；
b,网络内部信令,交换机之间的控制信号；
c,用户 /用户信令,透明地穿过网络，在用户之间传送，是用
户终端设备之间的控制信号。
ISDN的全部信令都采用 公共信道信令 方式，因此在用户 /
网络接口及网络内部都存在单独的信令信道，和用户信息信道
完全分开。
3.2.3 ISDN用户 /网络接口
用户 /网络接口是 ISDN的关键技术。
(1) ISDN用户 /网络接口的 特性
A,通用性：能综合多种用户终端业务
B,同时性：能连接多个终端
C,可移动性：便携式计算机要求终端可移动
D,隔离性：终端和网络可独立开发，不受对方限制
(2) 用户 /网络接口的 参考配置
A,参考配置
规定 ISDN内各组成部分之间连接关系的系统模型。
ISDN用户 /网络接口参考配置
TE2 TA
TE1
NT2 NT1 LT ET
R T S V U
用户侧 传输线 交换局
客户场所 本地交换
R,S,T,U,V— ISDN参考点； TA— 终端适配器；
TE1— 终端设备 (ISDN接口 )； TE2— 终端设备 (非 ISDN接口 )；
NT1— 网络基本终端（ DSU/CSU)； NT2— 网络终端 (PBX或网间设备 )；
LT— 线路终端 (传输线 )； ET— ISDN交换机。
B,用户功能组
一组实现 ISDN用户接入网络所需要的功能部件。
a,终端设备 TEl和 TE2
功能：用于 ISDN中话音、数据或其它业务的输入或
输出。
? 1类终端设备 TEl (Terminal Equipment Type 1)
符合 ISDN用户 /网络接口要求的终端设备，即带内部
ISDN接口的设备。 (如数字话机,4类传真机 )
TEl用于 ISDN中话音、数据或其它业务的输入或输出。
TEl完成用户 /网络接口协议结构用户侧 1--3层的功能以及
面向某种应用的高层功能。
? 2类终端设备 TE2 (Terminal Equipment Type 2)
不符合 ISDN接口要求的终端，也就是无内部 ISDN接
口的设备。 (如模拟话机,X.21或 X.25数据终端 )
TE2需要经过 TA的转换，才能接入 ISDN的标准接口 (S
参考点 )。 TE2完成面向某种应用的高层功能以及和非标准
接口 (R参考点 )有关的低层功能。
b,终端适配器 TA
将非 ISDN终端转接到网络中，并进行速率适配和规
程变换 (编码、通信规则 )。
TA将非 ISDN接口标准的 TE2设备信号转变为 ISDN兼容
的格式。 TA通常是独立物理设备。 TA具有用户 /网络接口
处第 1层的功能以及高层功能。
c,网络终端设备 NT1和 NT2
? NT1(Network Termination 1)
把用户终端设备连接到用户线，为用户信息和信令
信息提供透明的传输通道。
完成用户 /网络接口处第 1层的功能。
? NT2 (Network Termination 2)
完成用户 /网络接口处第 1--3层全部功能。 (如用户
小交换机 PBX,LAN等 )
d,线路终端设备 LT
作为用户环路和交换局的端接接口设备，具有交换
设备和线路传输端接的接口功能。
(3) 信道种类及接口速率
A,CCITT规定的信道类型
a,B信道,64kbit/s
用于传送用户信息。
可以建立三种类型的连接：电路交换连接、分组交
换连接、半固定连接 (等效于租用电路 )。
b,D信道,16kbit/s,64kbit/s
用于传送公共信道信令。
公共信道信令信令用来控制同一接口上的 B信道上
的呼叫；当没有信令信息需要传送时,D信道用来传送
分组数据或低速的遥控、遥测数据。
c,H信道,
用来传送高速的用户信息，如高速传真、图像、
高速数据、高质量音响及分组交换信息等。
H0,38kbit/s；
H1,1.536Mbit/s；
H12,1.544Mbit/s
(变速信道 ),H2,30--34Mbit/s,45Mbit/s；
H3,60--68Mbit/s；
H4,120--140Mbit/s
B,接口结构
a,基本速率接口 (Basic Rate Interface,BRI)
支持 2条 64kbit/s的用户信道和 1条 16kbit/s的信
令信道。即 2B+D,,+”代表公共信道信令功能。
BRI是把现有电话网的普通用户线作为 ISDN用户
线而规定的接口。
信息传输速率为 2× 64+16=144 kbit/s，加上帧
定位、同步、控制比特,BRI接口速率达到 192kbit/s。
b,基群速率接口 (Primary Rate Interface,PRI)
支持 23或 30条 64kbit/s的用户信道和 1条
64kbit/s的信令信道。即, 23B+D”或, 30B+D”。
PRI主要面向设有 PBX或具有召开电视会议所需的
高速信道等业务量很大的用户。
信息传输速率和 PCM基群速率相同 (1544kbit/s
或 2048kbit/s)。
23× 64+64=1536kbit/s，加上控制比特，速率
达到 1544kbit/s；
30× 64+ 64 =1984kbit/s，加上控制比特，速
率达到 2048kbit/s。
(4) CCITT规定的 ISDN用户 /网络接口结构
接口
类型
物理的
接口速率
接口结构 备注
接口名称 信道结构
BRI 192k bit/s 基本速率接口 2B十 D D = 16kbit/s
PRI
1.544M
bit/s或
2.048M
bit/s
B信道接口
(基群速率接口 )
23B十 D (1.544Mbit/s)
30B十 D (2.048Mbit/s)
D =
64kbit/s
6m十 n＝ 30
(m,n为正
整数 )
H0信道接口
4H0或
3H0+D (1.544Mbit/s)
5H0+D (2.048Mbit/s)
H1信道接口 H11 (1.544Mbit/s) H
12+D (2.048Mbit/s)
B/H0混合接口 mB十 nH0+D
(5) 用户布线方式
A,点对点布线方式,
TE TR TR NT
1000m
25m
点对点布线方式
NT和 TE之间最远距离为 1000m,TE到终端电阻
(TR)的连线最长为 25m。
B,一点对多点短无源总线方式
TR
TE
TR NT
100--200m
短无源总线方式
TE TE
在总线的任何位置都可接入终端，最多可接入 8个
终端。 CCITT规定总线最远长度为 100m(当特性阻抗
Zc=75Ω 时 )或 200m(当 Zc=150Ω 时 )。
C,一点对多点长无源总线布线方式
TR
TE
TR NT
25--50m
长无源总线方式
TE
总线长度最长可达 500m，但终端只能在总线远
端的 25--50m的范围接入 (最多接入 8个终端 )。
3.2.4 ISDN业务
(1) ISDN业务的概念
指由 ISDN网络和连接在 ISDN上的终端提供的用户可
能利用的通信能力。
(2) ISDN业务的分类
A,承载业务 (Bearer Service )
a,指单纯的信息传送业务，由网络提供，即在用户 /网
络接口处提供。
网络用电路交换或分组交换方式将信息从一个用户 /
网络接口透明地传送到另一个用户 /网络接口。
承载业务 反映 ISDN网络所具有的信息传递能力，与
终端的类型无关。包含 OSI模型 1--3层的功能。
b,承载业务分类
电路交换方式的承载业务、分组交换方式的承
载业务、帧方式 (帧中继和帧交换 )的承载业务。
B,用户终端业务 (Teleservice)
a,指所有各种面向用户的应用业务，它在任何终端
的接口上提供，反映网络的信息传递能力和终端设
备的功能。包含 OSI模型的 1--7层全部功能。
b,用户终端业务内容
电话、电报、传真、可视图文等
C,补充业务
a,指由网络提供的、在承载业务和用户终端业务
基础上附加的业务性能。补充业务不能单独存在，
必须随基本业务一起向用户提供。
b,补充业务内容
号码识别类、呼叫提供类、呼叫完成类、多
方通信类、社团性、计费类补充业务及附加的信
息传递业务等。
(3) ISDN业务的特性
A,ISDN业务的 标准化
ISDN定义了国际上共同提供的业务；规定了为实现这
些业务、终端和网络所需要实施的功能和程序。
B,ISDN业务的 综合性
从用户角度看,ISDN能够提供一对用户线为用户提供
多种综合业务；从网络角度看,ISDN可向用户提供电路交
换、分组交换等即时业务，也可提供用于专线的永久业务。
C,ISDN业务的 经济性
一个用户线能够提供 8个终端，可使 3个终端同时通信。
D,ISDN业务的 广泛性
ISDN支持多种综合业务。
(4) ISDN的应用
A,ISDN在语音方面的应用
a,同声广播
b,高质量语音广播
c,会议电话
B,ISDN在局域网的应用
a,远端工作站接入局域网
b,局域网的扩展与互连
C,基于计算机应用的主叫用户线显示
D,ISDN在视频方面的应用
a,桌面会议电视
b,集中图像管理
c,远程教学
e,医疗
E,ISDN的其它应用
a,文件传输
b,传真及图像视频监视
c,打印机共享
d,自动读表
通信自动化系统 (Communication Automation
System,CAS) 是智能大厦的, 中枢神经, 系统，满足
办公自动化、大厦内外通信的需要，提供最有效的信息
服务。
智能大厦的通信网络是以数字程控交换机为核心，
以话音信号为主，并兼有数据信号、传真、图像资料传
输的通信网络。
3.1 通信自动化系统概述
3.2 综合业务数字网及应用
3.1 通信自动化系统概述
（ 1） CAS的组成
A,综合业务数字网
B,数字程控交换机系统
C,可视图文及传真系统
D,卫星通信系统
E,光缆通信系统
F,视频会议系统
G,国际互连网
H,微波通信系统
(2) 通信设备的发展方向
A,终端设备 → 数字化、智能化、多功能化
B,传输链路 → 数字化、宽带化
C,交换设备 → 适合宽带 ISDN的快速分组交换机
(3) 通信自动化系统的发展方向
A,数字化：全面使用数字技术
B,综合化：多种业务综合在一个数字通信网中
C,智能化：赋给通信网以智能控制功能
D,个人化：任何人在任意时间内能与任何地方的人
进行通信
3.2 综合业务数字网及应用
综合业务数字网 —— Integrated Services
Digital Network,ISDN
3.2.1 ISDN的概念
3.2.2 ISDN的基本结构及功能
3.2.3 ISDN用户 /网络接口
3.2.4 ISDN业务
国际电报电话咨询委员会 —— International
Telegraph and Telephone Consultation Committee，
CCITT
现更名为
国际电信联盟 —— International Telecommunication
Union,ITU
3.2.1 ISDN的概念
(1) ISDN产生的背景
A,通信技术发展迅速，各种通信设备不断出现；
B,不同设备的接口和传输速率的要求不同；
C,数字技术的发展，使得话音和非话音业务等都
能综合到一个网络中进行传输、交换和处理成为可
能。
(2) ISDN网络组成框图
数字电话
智能电报
视频终端
数据终端
多功能终端
网络
终端
标准
接口
综合业
务数据
网 ISDN
数字电话
智能电报
视频终端
数据终端
多功能终端
网络
终端
标准
接口
(3) CCITT 在 1980年对 ISDN的定义
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链接，用来支
持包括话音和非话音在内的多种电信业务，用户能够
通过有限的一组标准、多用途用户 /网络接口接入网
内。
(4) IDN
采用综合数字传输与数字交换技术，在两点或多
个规定的点之间提供数字链路。
终端设备传送的仍是模拟信号，故不能对各种电
信业务进行综合。
(5) ISDN的特点
A,提供多种业务的电信网络；
B,提供标准的用户 /网络接口，便于各种用户终
端接入；
C,在网内可实现端到端的数字连接，支持话音
及非话音等多种通信业务。
ISDN
电话 ISDN
ISDN用户接口
(话音 /非话音业务 )
ISDN用户接口
(话音 /非话音业务 )
ISDN示意图
(6) ISDN相关接口
3.2.2 ISDN的基本结构及功能
(1)基本结构
(2) 基本功能
A,ISDN终端设备通过标准的用户 /网络接口接入 ISDN网络；
B,ISDN网络具有电路交换能力，分组交换能力，无交换连接
能力和公共信道信令能力。
C,ISDN具有三种不同的信令：用户 /网络信令、网络内部信令、
用户 /用户信令。
a,用户 /网络信令,用户终端设备和网络之间的控制信号；
b,网络内部信令,交换机之间的控制信号；
c,用户 /用户信令,透明地穿过网络，在用户之间传送，是用
户终端设备之间的控制信号。
ISDN的全部信令都采用 公共信道信令 方式，因此在用户 /
网络接口及网络内部都存在单独的信令信道，和用户信息信道
完全分开。
3.2.3 ISDN用户 /网络接口
用户 /网络接口是 ISDN的关键技术。
(1) ISDN用户 /网络接口的 特性
A,通用性：能综合多种用户终端业务
B,同时性：能连接多个终端
C,可移动性：便携式计算机要求终端可移动
D,隔离性：终端和网络可独立开发，不受对方限制
(2) 用户 /网络接口的 参考配置
A,参考配置
规定 ISDN内各组成部分之间连接关系的系统模型。
ISDN用户 /网络接口参考配置
TE2 TA
TE1
NT2 NT1 LT ET
R T S V U
用户侧 传输线 交换局
客户场所 本地交换
R,S,T,U,V— ISDN参考点； TA— 终端适配器；
TE1— 终端设备 (ISDN接口 )； TE2— 终端设备 (非 ISDN接口 )；
NT1— 网络基本终端（ DSU/CSU)； NT2— 网络终端 (PBX或网间设备 )；
LT— 线路终端 (传输线 )； ET— ISDN交换机。
B,用户功能组
一组实现 ISDN用户接入网络所需要的功能部件。
a,终端设备 TEl和 TE2
功能：用于 ISDN中话音、数据或其它业务的输入或
输出。
? 1类终端设备 TEl (Terminal Equipment Type 1)
符合 ISDN用户 /网络接口要求的终端设备，即带内部
ISDN接口的设备。 (如数字话机,4类传真机 )
TEl用于 ISDN中话音、数据或其它业务的输入或输出。
TEl完成用户 /网络接口协议结构用户侧 1--3层的功能以及
面向某种应用的高层功能。
? 2类终端设备 TE2 (Terminal Equipment Type 2)
不符合 ISDN接口要求的终端，也就是无内部 ISDN接
口的设备。 (如模拟话机,X.21或 X.25数据终端 )
TE2需要经过 TA的转换，才能接入 ISDN的标准接口 (S
参考点 )。 TE2完成面向某种应用的高层功能以及和非标准
接口 (R参考点 )有关的低层功能。
b,终端适配器 TA
将非 ISDN终端转接到网络中，并进行速率适配和规
程变换 (编码、通信规则 )。
TA将非 ISDN接口标准的 TE2设备信号转变为 ISDN兼容
的格式。 TA通常是独立物理设备。 TA具有用户 /网络接口
处第 1层的功能以及高层功能。
c,网络终端设备 NT1和 NT2
? NT1(Network Termination 1)
把用户终端设备连接到用户线，为用户信息和信令
信息提供透明的传输通道。
完成用户 /网络接口处第 1层的功能。
? NT2 (Network Termination 2)
完成用户 /网络接口处第 1--3层全部功能。 (如用户
小交换机 PBX,LAN等 )
d,线路终端设备 LT
作为用户环路和交换局的端接接口设备，具有交换
设备和线路传输端接的接口功能。
(3) 信道种类及接口速率
A,CCITT规定的信道类型
a,B信道,64kbit/s
用于传送用户信息。
可以建立三种类型的连接：电路交换连接、分组交
换连接、半固定连接 (等效于租用电路 )。
b,D信道,16kbit/s,64kbit/s
用于传送公共信道信令。
公共信道信令信令用来控制同一接口上的 B信道上
的呼叫；当没有信令信息需要传送时,D信道用来传送
分组数据或低速的遥控、遥测数据。
c,H信道,
用来传送高速的用户信息，如高速传真、图像、
高速数据、高质量音响及分组交换信息等。
H0,38kbit/s；
H1,1.536Mbit/s；
H12,1.544Mbit/s
(变速信道 ),H2,30--34Mbit/s,45Mbit/s；
H3,60--68Mbit/s；
H4,120--140Mbit/s
B,接口结构
a,基本速率接口 (Basic Rate Interface,BRI)
支持 2条 64kbit/s的用户信道和 1条 16kbit/s的信
令信道。即 2B+D,,+”代表公共信道信令功能。
BRI是把现有电话网的普通用户线作为 ISDN用户
线而规定的接口。
信息传输速率为 2× 64+16=144 kbit/s，加上帧
定位、同步、控制比特,BRI接口速率达到 192kbit/s。
b,基群速率接口 (Primary Rate Interface,PRI)
支持 23或 30条 64kbit/s的用户信道和 1条
64kbit/s的信令信道。即, 23B+D”或, 30B+D”。
PRI主要面向设有 PBX或具有召开电视会议所需的
高速信道等业务量很大的用户。
信息传输速率和 PCM基群速率相同 (1544kbit/s
或 2048kbit/s)。
23× 64+64=1536kbit/s，加上控制比特，速率
达到 1544kbit/s；
30× 64+ 64 =1984kbit/s，加上控制比特，速
率达到 2048kbit/s。
(4) CCITT规定的 ISDN用户 /网络接口结构
接口
类型
物理的
接口速率
接口结构 备注
接口名称 信道结构
BRI 192k bit/s 基本速率接口 2B十 D D = 16kbit/s
PRI
1.544M
bit/s或
2.048M
bit/s
B信道接口
(基群速率接口 )
23B十 D (1.544Mbit/s)
30B十 D (2.048Mbit/s)
D =
64kbit/s
6m十 n＝ 30
(m,n为正
整数 )
H0信道接口
4H0或
3H0+D (1.544Mbit/s)
5H0+D (2.048Mbit/s)
H1信道接口 H11 (1.544Mbit/s) H
12+D (2.048Mbit/s)
B/H0混合接口 mB十 nH0+D
(5) 用户布线方式
A,点对点布线方式,
TE TR TR NT
1000m
25m
点对点布线方式
NT和 TE之间最远距离为 1000m,TE到终端电阻
(TR)的连线最长为 25m。
B,一点对多点短无源总线方式
TR
TE
TR NT
100--200m
短无源总线方式
TE TE
在总线的任何位置都可接入终端，最多可接入 8个
终端。 CCITT规定总线最远长度为 100m(当特性阻抗
Zc=75Ω 时 )或 200m(当 Zc=150Ω 时 )。
C,一点对多点长无源总线布线方式
TR
TE
TR NT
25--50m
长无源总线方式
TE
总线长度最长可达 500m，但终端只能在总线远
端的 25--50m的范围接入 (最多接入 8个终端 )。
3.2.4 ISDN业务
(1) ISDN业务的概念
指由 ISDN网络和连接在 ISDN上的终端提供的用户可
能利用的通信能力。
(2) ISDN业务的分类
A,承载业务 (Bearer Service )
a,指单纯的信息传送业务，由网络提供，即在用户 /网
络接口处提供。
网络用电路交换或分组交换方式将信息从一个用户 /
网络接口透明地传送到另一个用户 /网络接口。
承载业务 反映 ISDN网络所具有的信息传递能力，与
终端的类型无关。包含 OSI模型 1--3层的功能。
b,承载业务分类
电路交换方式的承载业务、分组交换方式的承
载业务、帧方式 (帧中继和帧交换 )的承载业务。
B,用户终端业务 (Teleservice)
a,指所有各种面向用户的应用业务，它在任何终端
的接口上提供，反映网络的信息传递能力和终端设
备的功能。包含 OSI模型的 1--7层全部功能。
b,用户终端业务内容
电话、电报、传真、可视图文等
C,补充业务
a,指由网络提供的、在承载业务和用户终端业务
基础上附加的业务性能。补充业务不能单独存在，
必须随基本业务一起向用户提供。
b,补充业务内容
号码识别类、呼叫提供类、呼叫完成类、多
方通信类、社团性、计费类补充业务及附加的信
息传递业务等。
(3) ISDN业务的特性
A,ISDN业务的 标准化
ISDN定义了国际上共同提供的业务；规定了为实现这
些业务、终端和网络所需要实施的功能和程序。
B,ISDN业务的 综合性
从用户角度看,ISDN能够提供一对用户线为用户提供
多种综合业务；从网络角度看,ISDN可向用户提供电路交
换、分组交换等即时业务，也可提供用于专线的永久业务。
C,ISDN业务的 经济性
一个用户线能够提供 8个终端，可使 3个终端同时通信。
D,ISDN业务的 广泛性
ISDN支持多种综合业务。
(4) ISDN的应用
A,ISDN在语音方面的应用
a,同声广播
b,高质量语音广播
c,会议电话
B,ISDN在局域网的应用
a,远端工作站接入局域网
b,局域网的扩展与互连
C,基于计算机应用的主叫用户线显示
D,ISDN在视频方面的应用
a,桌面会议电视
b,集中图像管理
c,远程教学
e,医疗
E,ISDN的其它应用
a,文件传输
b,传真及图像视频监视
c,打印机共享
d,自动读表
