ISDN结构北京邮电大学计算机科学与技术学院主要内容
ISDN的网络结构
ISDN用户 -网络接口
ISDN的寻址与编号
ISDN与其它网络的互通
ISDN的基本网络结构
ISDN的网络构成
用户-网络接口
网络功能
ISDN信令用户网络接口
基本速率入口- BA( Basic Access)
– 信道结构:( 2B+ D) B,64kb/s D,16kb/s
– 净速率,2B+ D= 2× 64kb/s+ 16kb/s=144kb/s
– 实际速率=净速率+控制信息
U接口= 160kb/s S/T接口= 192kb/s
基群速率入口- PRA( Prim”ary Rate Access )
– 信道结构:( 30B+ D)或( 23B+ D) B,64kb/s D,64kb/s
– 净速率,30B+ D= 1984kb/s 23B+ D= 1536kb/s
– T/U接口实际速率=净速率+控制信息
30B+ D= 2048kb/s 23B+ D= 1544kb/s
ISDN的网络能力
低层能力
– 交换能力
电路交换功能
– 64kb/s 的电路交换连接功能
– 64kb/s~2Mb/s的电路交换连接功能
分组交换功能
– 分组处理功能群( PH) - 在 D信道接入时必须具备
– 网间互通功能群( PHI)
– 支持 B信道和 D信道的分组接入
公共信道信令功能
– 交换机之间的 No.7信令处理能力
无交换连接能力
– 64kb/s和 64kb/s~2Mb/s的永久或半永久电路连接(租用线)
ISDN的网络能力 (续 )
– 传输能力
对不同的信息类型提供不同的传输能力
提供不同速率的信道
高层能力
– 高层能力一般由终端设备来提供
– 网络也可以提供一些高层能力
消息处理系统
某些服务中心(信息检索)
信令系统
用户-网络接口信令
– 用户终端设备和交换机之间的控制信号
网络内部信令
– 交换机之间的控制信号
用户-用户信令
– 用户终端设备间的控制信号
– 透明穿过网络完全的公共信道信令主要内容
ISDN的网络结构
ISDN用户 -网络接口
ISDN的寻址与编号
ISDN与其它网络的互通对用户 -网络接口的要求
ISDN的目标是使用少数几个兼容的用户网络接口来提供不同的应用,因此要求具有:
– 通用性:不同类型的终端和应用可使用同一接口
– 可移动性:终端可移到任何地方的一个 ISDN插座上
– 隔离性:终端和网络设备可独立开发
– 同时性:可同时进行多对终端之间的通信功能群与参考点的概念
功能群( Functional Group)
– 用户接入 ISDN所需的一组功能
– 可以由一个或多个设备来完成
参考点( Reference Point)
– 用来分割功能群的概念上的点
– 与物理接口对应或不对应参考配置功能群的功能
1类终端设备( TE1)
– ISDN标准终端设备,符合 ISDN用户-网络接口( S/T参考点)标准
– 用户侧 1- 3层协议功能及面向某种应用的高层功能
– 维护功能、接口功能
– 如:数字话机,4类传真,ISDN多功能终端
2类终端设备( TE2)
– 非 ISDN标准终端,不遵循 ISDN用户-网络接口标准
– 非标准接口的低层功能及面向某种应用的高层功能
– 维护功能、接口功能
– 如:模拟电话,X.25终端功能群的功能 (续 )
网络终端 1( NT1)
– ISDN网络在用户处的物理和电气终端装置,包含 OSI第 1层的功能
– 线路维护(环路测试和性能监测)
– 2/4线变换
– 第 1层上的多路复用(同步时分)
– 受电和供电、同步
– 解决 D信道接入竞争功能群的功能 (续 )
网络终端 2( NT2)
– 智能网络终端,包含 OSI 1-3层的功能(如,ISPBX、集中器、
局域网)
– ISDN第 2,3层的协议处理
– 第 2,3层上的多路复用
– 交换、集线控制
– 解决 D信道接入竞争
– 维护功能、供电、同步等
– ISDN附加业务的处理功能功能群的功能 (续 )
线路终端 LT
– 网络侧线路终端
– 第 1层的维护和性能监测
– 定时、时钟同步
– 2/4线变换
– 多路复用
– 向用户终端的应急供电
交换终端 ET
– 第 2,3层协议处理功能
– 第 2,3层上的多路复用
– 交换、集线控制
– 维护功能
– ISDN补充业务的处理功能功能群的功能 (续 )
终端适配器 TA
– 具有 OSI 1- 7层的功能
– 接口特性变换( X系列或 V系列)
– 速率适配
– 协议转换
– 必要时的 A/D变换
5个参考点
R
– TE2与 TA之间的分界点
– 无统一标准
S
– TE1/TA与 NT2/NT1之间的分界点
– 与 TE1或 TA一一对应
T
– NT1与 NT2之间的分界点
– NT2不存在时 T与 S相重合,称 S/T参考点
– S/T参考点是 ISDN标准的对象
U
– NT1与交换机之间的分界点,描述用户线上的双向信号传送
V
– 交换机内部接口( LT与 ET间)
ISDN用户 -网络接口的典型配置
ISDN用户 -网络接口的典型配置 (续 )
单一连接 UNI配置单一连接 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置多重连接的 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置 (续 )
ISDN UNI的信道类型
B信道
– 速率,64kb/s
– 电路交换的基本单位
– 用于传送话音、数据等用户信息
– 支持的连接类型:电路交换、分组交换、半固定
D信道
– 速率,16kb/s或 64kb/s
– 分组方式传递信息
– 用于传送公共信道信令、分组数据或低速用户数据
H信道
– 用于传送高速、高质量用户信息(如高速传真图像等)
– H0信道,384kb/s H11信道,1536kb/s
– H12信道,1920kb/s
ISDN UNI接口结构
建议,I.412
– 基本速率接口( BRA or BRI)
– 基群速率接口( PRA or PRI)
基本速率接口结构
要点
– 将现有电话网的用户线作为 ISDN用户线而规定的接口
– ISDN最基本的用户-网络接口
– 2B+ D接口
– B信道,64kb/s,独立全双工
– D信道,16kb/s,全双工
– S/T接口速率= 192kb/s=( 2B+ D+帧定位+同步+其它控制比特)
– U接口速率= 160kb/s( 2B1Q码型)
基群速率接口结构
B信道结构
– 典型 PRA/PRI接口结构
– ( 23B+ D)或( 30B+ D)
– B,D速率,64kb/s
– B信道传用户信息,D信道传信令
H0信道结构
– 包含多个 H0信道
– 3H0+ D 或 4H0 ( 1544kb/s)
– 5H0+ D ( 2048kb/s)
– H0传送用户信息,速率,384kb/s
– D传送信令,速率,64b/s
– 4H0结构中信令由其它接口的 D信道提供基群速率接口结构 (续 )
H1信道结构
– H11,1536kb/s,与 1544kb/s对应,信令由其它接口提供
– H12+ D:
H12传用户信息,速率 1920kb/s
D传信令,速率 64kb/s
B和 H0混合结构
– nB+ mH0+ D
– B,H0传送用户信息
– D传送信令,速率 64kb/s
– m和 n的值可由信令改变
ISDN UNI的速率匹配
定义
– 对现有低于 64kb/s速率的数据设备产生的信息流进行速率变换使之适合 B信道 64kb/s的速率
适配方法
– 电路方式-比特填充法
– 分组方式-帧标志填充法、二级速率适配法电路方式的速率匹配电路方式的速率匹配 (续 )
电路方式的速率匹配 (续 )
分组方式的速率匹配
帧标志填充法
– ITU- T建议的方法
– 数据流的空隙用帧标志 01111110来填充
– 网络工作速率由 D信道信令指示
– 网络节点速率与终端速率可以不同
二级速率适配法
– 同电路方式的二级速率适配法
– 用户数据嵌入 80比特的帧结构
– 用户数据速率由 D信道指示
– 网络节点速率与终端速率必须相同,不够灵活
ISDN UNI的信道复用
定义
– 将多个低速终端的信息复用到同一个 B信道上传送至同一目的地去
– 可有多个低速终端同时工作于一个 B信道上
两种情况
– 多个 8,16,32kb/s 的数据流 ==> 一个 64kb/s
– 多个非 8,16,32kb/s的数据流 ==>一个 64kb/s
比特填充 ==> 8,16,32kb/s的数据流后再复用信道复用方式一信道复用方式二
可变格式信道复用
– ITU- T建议使用的方法
– 对固定格式复用方法的补充,利用率较高
– 算法
a,按固定格式复用法安排比特位置
b,若 a无法满足,则在 8比特组中按序( 1-->8)寻找空闲比特位,将找到的位置分配给申请的数据流,并记录
c,根据记录,每个数据流在 B信道上的每个 8比特组中占用相同的位置
d,未占用或结束占用的比特位置 1,并记录示闲可变格式信道复用举例主要内容
ISDN的网络结构
ISDN用户 -网络接口
ISDN的寻址与编号
ISDN与其它网络的互通
ISDN编号的特点
对 ISDN编号的要求
– 便于实施和扩展
– 便于用户记忆和使用
– 与现有电话网的交换设备兼容
– 能与现有公用网的编号制度互通
ISDN号码的特点- I.330,I.331
– ISDN编号制度以目前电话网的编号制度( E.163)为基础
– ISDN规模和设备种类增加,编号需扩展
– ISDN的编号和业务类型、连接性能以及特性无关
– ISDN编号仍使用十进制数字序列
– ISDN与 ISDN之间的互通只需使用 ISDN号码
ISDN号码与 ISDN地址
ISDN号码
– 与 ISDN网络以及编号制度有关
– ISDN号码所包含的信息足以使 ISDN网络确定呼叫的路由
– 体现为 ISDN用户的网络地址
ISDN地址
– 由 ISDN号码和附加寻址信息组成
– 该附加寻址信息并非用来提供给网络选择呼叫路由
– 而是使被叫用户能将呼叫分配到合适的终端
ISDN号码与地址的区别
ISDN号码与地址的区别 (续 )
ISDN的地址结构
ISDN的地址组成
国家号码( CC,Country Code)
– 表示用户所在的国家或地区,由 1-3位十进制数字组成
– 与电话号码计划中的国家号码完全一致
国内终点号码( NDC,National Destination Code)
– 识别用户在国内的位置
– 可以网络号码或国内地区号码
– 长度可变、国家自定义
ISDN用户号码( ISN,ISDN Subscriber Number)
– 标识用户在一个网内或一个地区内的具体位置
– 长度可变、国家自定义
ISDN的地址组成 (续 )
ISDN子地址( ISA,ISDN Sub-address)
– 表示用户的附加地址信息
– 供被叫用户选择适当的终端
– 可用来表示终端的业务类别、终端类别或某个终端的标识
– 不包含在国家的编号计划内
关系
– 国内 ISDN号码= NDC+ ISN
– 国际 ISDN号码=国内 ISDN号码+ CC
– ISDN地址=国际 ISDN号码+ ISA
ISDN的寻址
定义
– 网络和终端根据 ISDN地址来寻找被叫用户并建立呼叫连接的过程
过程
– 主叫用户发出呼叫请求(被叫用户地址)
– 网络分析被叫号码,找到被叫网络地址
– 在信令通路上建立主、被叫用户的网络连接
– 子地址信息透明地传至被叫用户
– 被叫用户选择合适的终端设备(子地址)
– 建立主被叫的话路或数据连接
ISDN的寻址举例
ISDN的寻址举例 (续 )
ISDN的寻址举例 (续 )
ISDN的寻址举例 (续 )
ISDN与其它网编号的互通
非 ISDN网的地址结构
互通策略
PSTN的地址结构
PDN的地址结构编号的互通策略编号的互通策略 (续 )
主要内容
ISDN的网络结构
ISDN用户 -网络接口
ISDN的寻址与编号
ISDN与其它网络的互通网间互通的概念
定义
– 采取一些措施使不同的网络可互相兼容
– 以便提供某些共同的业务
IWU
– 在两网的结合处提供互通功能( IWF)
– 不同网络编号计划的互通
– 网连接处物理层特性的转换(如线路码型、同 /异方式)
– 上层通信协议的转换(帧结构、信令方式)
– 网管的协调(如计费、维护等网管功能的协调)
网间互通的参考模型
ISDN的网络结构
ISDN用户 -网络接口
ISDN的寻址与编号
ISDN与其它网络的互通
ISDN的基本网络结构
ISDN的网络构成
用户-网络接口
网络功能
ISDN信令用户网络接口
基本速率入口- BA( Basic Access)
– 信道结构:( 2B+ D) B,64kb/s D,16kb/s
– 净速率,2B+ D= 2× 64kb/s+ 16kb/s=144kb/s
– 实际速率=净速率+控制信息
U接口= 160kb/s S/T接口= 192kb/s
基群速率入口- PRA( Prim”ary Rate Access )
– 信道结构:( 30B+ D)或( 23B+ D) B,64kb/s D,64kb/s
– 净速率,30B+ D= 1984kb/s 23B+ D= 1536kb/s
– T/U接口实际速率=净速率+控制信息
30B+ D= 2048kb/s 23B+ D= 1544kb/s
ISDN的网络能力
低层能力
– 交换能力
电路交换功能
– 64kb/s 的电路交换连接功能
– 64kb/s~2Mb/s的电路交换连接功能
分组交换功能
– 分组处理功能群( PH) - 在 D信道接入时必须具备
– 网间互通功能群( PHI)
– 支持 B信道和 D信道的分组接入
公共信道信令功能
– 交换机之间的 No.7信令处理能力
无交换连接能力
– 64kb/s和 64kb/s~2Mb/s的永久或半永久电路连接(租用线)
ISDN的网络能力 (续 )
– 传输能力
对不同的信息类型提供不同的传输能力
提供不同速率的信道
高层能力
– 高层能力一般由终端设备来提供
– 网络也可以提供一些高层能力
消息处理系统
某些服务中心(信息检索)
信令系统
用户-网络接口信令
– 用户终端设备和交换机之间的控制信号
网络内部信令
– 交换机之间的控制信号
用户-用户信令
– 用户终端设备间的控制信号
– 透明穿过网络完全的公共信道信令主要内容
ISDN的网络结构
ISDN用户 -网络接口
ISDN的寻址与编号
ISDN与其它网络的互通对用户 -网络接口的要求
ISDN的目标是使用少数几个兼容的用户网络接口来提供不同的应用,因此要求具有:
– 通用性:不同类型的终端和应用可使用同一接口
– 可移动性:终端可移到任何地方的一个 ISDN插座上
– 隔离性:终端和网络设备可独立开发
– 同时性:可同时进行多对终端之间的通信功能群与参考点的概念
功能群( Functional Group)
– 用户接入 ISDN所需的一组功能
– 可以由一个或多个设备来完成
参考点( Reference Point)
– 用来分割功能群的概念上的点
– 与物理接口对应或不对应参考配置功能群的功能
1类终端设备( TE1)
– ISDN标准终端设备,符合 ISDN用户-网络接口( S/T参考点)标准
– 用户侧 1- 3层协议功能及面向某种应用的高层功能
– 维护功能、接口功能
– 如:数字话机,4类传真,ISDN多功能终端
2类终端设备( TE2)
– 非 ISDN标准终端,不遵循 ISDN用户-网络接口标准
– 非标准接口的低层功能及面向某种应用的高层功能
– 维护功能、接口功能
– 如:模拟电话,X.25终端功能群的功能 (续 )
网络终端 1( NT1)
– ISDN网络在用户处的物理和电气终端装置,包含 OSI第 1层的功能
– 线路维护(环路测试和性能监测)
– 2/4线变换
– 第 1层上的多路复用(同步时分)
– 受电和供电、同步
– 解决 D信道接入竞争功能群的功能 (续 )
网络终端 2( NT2)
– 智能网络终端,包含 OSI 1-3层的功能(如,ISPBX、集中器、
局域网)
– ISDN第 2,3层的协议处理
– 第 2,3层上的多路复用
– 交换、集线控制
– 解决 D信道接入竞争
– 维护功能、供电、同步等
– ISDN附加业务的处理功能功能群的功能 (续 )
线路终端 LT
– 网络侧线路终端
– 第 1层的维护和性能监测
– 定时、时钟同步
– 2/4线变换
– 多路复用
– 向用户终端的应急供电
交换终端 ET
– 第 2,3层协议处理功能
– 第 2,3层上的多路复用
– 交换、集线控制
– 维护功能
– ISDN补充业务的处理功能功能群的功能 (续 )
终端适配器 TA
– 具有 OSI 1- 7层的功能
– 接口特性变换( X系列或 V系列)
– 速率适配
– 协议转换
– 必要时的 A/D变换
5个参考点
R
– TE2与 TA之间的分界点
– 无统一标准
S
– TE1/TA与 NT2/NT1之间的分界点
– 与 TE1或 TA一一对应
T
– NT1与 NT2之间的分界点
– NT2不存在时 T与 S相重合,称 S/T参考点
– S/T参考点是 ISDN标准的对象
U
– NT1与交换机之间的分界点,描述用户线上的双向信号传送
V
– 交换机内部接口( LT与 ET间)
ISDN用户 -网络接口的典型配置
ISDN用户 -网络接口的典型配置 (续 )
单一连接 UNI配置单一连接 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置多重连接的 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置 (续 )
多重连接的 UNI配置 (续 )
ISDN UNI的信道类型
B信道
– 速率,64kb/s
– 电路交换的基本单位
– 用于传送话音、数据等用户信息
– 支持的连接类型:电路交换、分组交换、半固定
D信道
– 速率,16kb/s或 64kb/s
– 分组方式传递信息
– 用于传送公共信道信令、分组数据或低速用户数据
H信道
– 用于传送高速、高质量用户信息(如高速传真图像等)
– H0信道,384kb/s H11信道,1536kb/s
– H12信道,1920kb/s
ISDN UNI接口结构
建议,I.412
– 基本速率接口( BRA or BRI)
– 基群速率接口( PRA or PRI)
基本速率接口结构
要点
– 将现有电话网的用户线作为 ISDN用户线而规定的接口
– ISDN最基本的用户-网络接口
– 2B+ D接口
– B信道,64kb/s,独立全双工
– D信道,16kb/s,全双工
– S/T接口速率= 192kb/s=( 2B+ D+帧定位+同步+其它控制比特)
– U接口速率= 160kb/s( 2B1Q码型)
基群速率接口结构
B信道结构
– 典型 PRA/PRI接口结构
– ( 23B+ D)或( 30B+ D)
– B,D速率,64kb/s
– B信道传用户信息,D信道传信令
H0信道结构
– 包含多个 H0信道
– 3H0+ D 或 4H0 ( 1544kb/s)
– 5H0+ D ( 2048kb/s)
– H0传送用户信息,速率,384kb/s
– D传送信令,速率,64b/s
– 4H0结构中信令由其它接口的 D信道提供基群速率接口结构 (续 )
H1信道结构
– H11,1536kb/s,与 1544kb/s对应,信令由其它接口提供
– H12+ D:
H12传用户信息,速率 1920kb/s
D传信令,速率 64kb/s
B和 H0混合结构
– nB+ mH0+ D
– B,H0传送用户信息
– D传送信令,速率 64kb/s
– m和 n的值可由信令改变
ISDN UNI的速率匹配
定义
– 对现有低于 64kb/s速率的数据设备产生的信息流进行速率变换使之适合 B信道 64kb/s的速率
适配方法
– 电路方式-比特填充法
– 分组方式-帧标志填充法、二级速率适配法电路方式的速率匹配电路方式的速率匹配 (续 )
电路方式的速率匹配 (续 )
分组方式的速率匹配
帧标志填充法
– ITU- T建议的方法
– 数据流的空隙用帧标志 01111110来填充
– 网络工作速率由 D信道信令指示
– 网络节点速率与终端速率可以不同
二级速率适配法
– 同电路方式的二级速率适配法
– 用户数据嵌入 80比特的帧结构
– 用户数据速率由 D信道指示
– 网络节点速率与终端速率必须相同,不够灵活
ISDN UNI的信道复用
定义
– 将多个低速终端的信息复用到同一个 B信道上传送至同一目的地去
– 可有多个低速终端同时工作于一个 B信道上
两种情况
– 多个 8,16,32kb/s 的数据流 ==> 一个 64kb/s
– 多个非 8,16,32kb/s的数据流 ==>一个 64kb/s
比特填充 ==> 8,16,32kb/s的数据流后再复用信道复用方式一信道复用方式二
可变格式信道复用
– ITU- T建议使用的方法
– 对固定格式复用方法的补充,利用率较高
– 算法
a,按固定格式复用法安排比特位置
b,若 a无法满足,则在 8比特组中按序( 1-->8)寻找空闲比特位,将找到的位置分配给申请的数据流,并记录
c,根据记录,每个数据流在 B信道上的每个 8比特组中占用相同的位置
d,未占用或结束占用的比特位置 1,并记录示闲可变格式信道复用举例主要内容
ISDN的网络结构
ISDN用户 -网络接口
ISDN的寻址与编号
ISDN与其它网络的互通
ISDN编号的特点
对 ISDN编号的要求
– 便于实施和扩展
– 便于用户记忆和使用
– 与现有电话网的交换设备兼容
– 能与现有公用网的编号制度互通
ISDN号码的特点- I.330,I.331
– ISDN编号制度以目前电话网的编号制度( E.163)为基础
– ISDN规模和设备种类增加,编号需扩展
– ISDN的编号和业务类型、连接性能以及特性无关
– ISDN编号仍使用十进制数字序列
– ISDN与 ISDN之间的互通只需使用 ISDN号码
ISDN号码与 ISDN地址
ISDN号码
– 与 ISDN网络以及编号制度有关
– ISDN号码所包含的信息足以使 ISDN网络确定呼叫的路由
– 体现为 ISDN用户的网络地址
ISDN地址
– 由 ISDN号码和附加寻址信息组成
– 该附加寻址信息并非用来提供给网络选择呼叫路由
– 而是使被叫用户能将呼叫分配到合适的终端
ISDN号码与地址的区别
ISDN号码与地址的区别 (续 )
ISDN的地址结构
ISDN的地址组成
国家号码( CC,Country Code)
– 表示用户所在的国家或地区,由 1-3位十进制数字组成
– 与电话号码计划中的国家号码完全一致
国内终点号码( NDC,National Destination Code)
– 识别用户在国内的位置
– 可以网络号码或国内地区号码
– 长度可变、国家自定义
ISDN用户号码( ISN,ISDN Subscriber Number)
– 标识用户在一个网内或一个地区内的具体位置
– 长度可变、国家自定义
ISDN的地址组成 (续 )
ISDN子地址( ISA,ISDN Sub-address)
– 表示用户的附加地址信息
– 供被叫用户选择适当的终端
– 可用来表示终端的业务类别、终端类别或某个终端的标识
– 不包含在国家的编号计划内
关系
– 国内 ISDN号码= NDC+ ISN
– 国际 ISDN号码=国内 ISDN号码+ CC
– ISDN地址=国际 ISDN号码+ ISA
ISDN的寻址
定义
– 网络和终端根据 ISDN地址来寻找被叫用户并建立呼叫连接的过程
过程
– 主叫用户发出呼叫请求(被叫用户地址)
– 网络分析被叫号码,找到被叫网络地址
– 在信令通路上建立主、被叫用户的网络连接
– 子地址信息透明地传至被叫用户
– 被叫用户选择合适的终端设备(子地址)
– 建立主被叫的话路或数据连接
ISDN的寻址举例
ISDN的寻址举例 (续 )
ISDN的寻址举例 (续 )
ISDN的寻址举例 (续 )
ISDN与其它网编号的互通
非 ISDN网的地址结构
互通策略
PSTN的地址结构
PDN的地址结构编号的互通策略编号的互通策略 (续 )
主要内容
ISDN的网络结构
ISDN用户 -网络接口
ISDN的寻址与编号
ISDN与其它网络的互通网间互通的概念
定义
– 采取一些措施使不同的网络可互相兼容
– 以便提供某些共同的业务
IWU
– 在两网的结合处提供互通功能( IWF)
– 不同网络编号计划的互通
– 网连接处物理层特性的转换(如线路码型、同 /异方式)
– 上层通信协议的转换(帧结构、信令方式)
– 网管的协调(如计费、维护等网管功能的协调)
网间互通的参考模型