第六章 窄带综合业务数字网
6.1 N-ISDN概述
6.2 用户 — 网络接口
6.3 N-ISDN的局间信令
6.4 ISDN设备
6.1 N-ISDN概述
6.1.1 N-ISDN的基本定义
ISDN是由综合数字电话网 ( IDN) 演变而成的, 它
提供端到端的数字连接, 以支持包括话音业务和非话音
业务的一系列广泛的业务, 为用户进网提供一组标准的
多用途用户 — 网络接口 。
① ISDN由数字电话网发展而成;
② 能提供端到端的数字连接;
③ 能提供包括话音业务和非话业务在内的一系列广
泛的业务;
④ 为用户进网提供一组标准化的多用途的用户 — 网
络接口 。
6.1.2 N-ISDN的基本结构
图 6-1 N-ISDN的基本结构
图中的 TE是用户终端设备 。 TE通过标准的用
户 — 网络接口接入 ISDN网络 。 在用户 — 网络接口上
存在分开的信息通道和信令通道 。
ISDN具有三种不同的信令:用户 — 网络信令、
网络内部信令和用户 — 用户信令。
6.1.3 N-ISDN的寻址和编号
N-ISDN是在电话网的基础上发展起来
的综合业务网络。
图 6-2 ISDN的地址结构
1,国家号码
2,国内终点号码
3,ISDN用户号码
4,ISDN子地址
6.1.4 N-ISDN提供的业务 ‘
1,承载业务
承载业务是用户终端业务的基础,但用户感觉不
到网络是如何完成承载业务的。
承载业务可分为电路交换方式的承载业务和分组
交换方式的承载业务两大类 。
( 1)电路交换方式的承载业务
① 64 kbit/s,8 kHz结构不受限制的数字信息业务。
② 64 kbit/s,8 kHz结构的话音业务。
③ 64 kbit/s,8 kHz结构,3.1 kHz音频信息业务。
④ 64 kbit/s,8 kHz结构,交替用于话音 / 不受限制
的数字信息业务。
( 2)分组方式的承载业务
① 虚呼叫和永久虚电路业务;
② D信道上的非连接型业务;
③ 用户信令业务。
2.用户终端业务
3.用户补充业务
6.2 用户 — 网络接口
6.2.1 两种用户 — 网络接口
1,基本接口结构
2,基群接口结构
图 6-3 用户 — 网络接口的参考配置
1,功能群 ( Functional Group)
( 1) ISDN标准终端 ( TE1)
( 2) 非标准 ISDN终端设备 ( TE2)
( 3) 终端适配器 ( TA)
( 4) 网络终端 2( NT2)
( 5) 网络终端 l( NTl)
2,参考点 ( Reference point)
6.2.3 用户 — 网络接口的协议
1.用户 — 网络接口协议的分层结构
图 6-4 用户 — 网络协议分层与原 CCITT建议的对应关系
2,用户 — 网络接口的物理层协议
( 1) S/T接口 ( 基本接口 )
① 物理特性和供电方式
图 6-5 基本接口 S/T参考点的标准插头和插座
图 6-6 S/T接口各条引线的功能及馈电
② 基本布线
结构图 6-7 S/T接口的基本布线结构
③ 信号编码和帧
结构图 6-8 S/T接口上的帧结构
④ 帧定位规程
⑤ D信道接入竞争
⑥ 激活和解除激活
图 6-9 激活/去激活的信号过程
( 2)基群接口
① 电气特性
② 帧结构
( 3) U接口 ( 基本接口 )
① 数字用户环路
a) 回波抵消方式
b) 时间压缩方式
图 6-10 回波抵消方式
图 6-11 时间压缩方式
② 2B1Q码
③ 帧结构
图 6-12 U接口的帧结构
3.用户 — 网络接口的数据链路层 LAP-D
( 1) LAP-D的帧结构
图 6-13 LAP-D的帧结构
① 标志段 ( F)
② 地址段 ( A)
图 6-14 地址段的格式
③ 控制段( C)
图 6-15 控制段格式
4,用户 — 网络接口的呼叫控制协议
( 1) 呼叫控制消息的格式
① 协议标识符
② 呼叫参考值
图 6-16 呼叫控制消息的格式
③ 消息类型
④ 信息单元
( 2) 消息类型及功能
① 呼叫建立阶段的消息
a) 呼叫建立消息 ( SETUP)
b) 呼叫进程消息 CALL PROCEEDING
c) 提醒消息 ALERTING
d) 连接消息 CONNECT
e) 连接证实消息 CONNECT ACKNOWLEGE
② 呼叫进行过程中的消息
③ 呼叫释放阶段的消息
a)拆线消息( DISCONNECT)
b)释放消息( RELEASE)
c)释放完成消息( RELEASE COMPLETE)
④ 其他消息
( 3)电路交换方式呼叫控制程序示例
图 6-17 基本呼叫时的信令流程
6.3 N-ISDN的局间信令
6.3.1 综合业务数字用户部分 ( ISUP) 的功能
1,对不同承载业务选择电路提供信令支持
2,与用户 — 网络接口的 D信道信令配合工作
3,支持端到端信令
( 1) SCCP方法
( 2)传递方法
4,为补充业务的实现提供信令支持
6.3.2 ISUP消息的结构
ISUP是消息传送部分( MTP)的用户,
ISUP消息是在消息信令单元 MSU中的 SIF字段
中传送的。 ISUP消息的格式与 SCCP消息的格
式类似,是以八位位组的堆栈形式出现的,
图 6-18 ISUP消息的格式
1,ISUP消息的结构
( 1) 路由标记
( 2) 电路识别码
( 3) 消息类型编码
( 4) 必备定长部分
( 5) 必备可变长部分
( 6) 任选部分
以上前三个部分是公共部分, 其格式适用于所有的消
息;后三个部分是消息的参数, 它的内容和格式随消息改
变 。
2.消息示例
( 1) 必备参数
① 连接性质表示语
② 前向呼叫表示语
? 呼叫性质
? 端到端方式
? 信令互通
? ISUP请求
? ISUP接入
③ 主叫用户类别
④ 传输媒体要求
⑤ 被叫用户号码
( 2)任选参数
① 主叫用户号码
② 用户业务信息
③ 传播时延计数器
④ 参数兼容性信息
6.3.3 常用 ISUP消息功能简介
( 1)初始地址消息
初始地址消息( IAM)原则上包括选路到目的地交
换局,并把呼叫接续到被叫用户所需的全部信息。
( 2)后续地址消息
( 3)信息请求消息
( 4)信息消息
( 5)地址全消息
( 6)呼叫进展消息
( 7)应答消息
( 8)连接消息
( 9)释放消息
( 10)释放完成消息
( 11)用户到用户信息消息
( 12)混乱消息
6.
3.
4
基
本
的
呼
叫
控
制
过
程
?
图6-
20
ISU
P
基
本
的
呼
叫
控
制
过
程
示
例
6.3.5 ISUP与 TUP的信令配合
1,TUP至 ISUP的信令配合
图 6-21 正常的市话呼叫接续时的信令配合流程
图 6-22 不成功市话接续时的信令配合流程
2,ISUP至 TUP的信令配合
( 1) 正常的市话呼叫接续
图 6-23 成功市话接续时 ISUP至 TUP的信令转换流程
( 2)成功的长话局间转接接续
图 6-24 成功的长话局间接续时 ISUP至 TUP的信令配合流程( CAT= 0时)
6.4 ISDN设备
6.4.1 ISDN交换机
1,N-ISDN交换机硬件的一般结构
图 6-25 ISDN交换机的一般结构
( 1)数字用户接口
图 6-26 数字用户接口电路
① 线路终端 ( LT)
LT一般包括线路收发器, 馈电电路, 过压保护电路和
测试接口电路 。
② 交换终端 ( ET)
ET负责数字用户线的接入控制,一方面将 B通路上的
用户信息通过 PCM接口复用后接入交换网络;另一方面完
成对 D信道上传输信息的第二层和第三层的处理,将用户的
请求和响应经过翻译后送到交换机的控制部分,并将控制
部分的命令转换成 D信道信令送往用户。
( 2) 基群接口 ( PRI)
2.扩展的信令功能
( 1)执行 D信道信令
( 2)增加 No.7信令系统中的 ISDN用户部分
3.提供不同类型的连接
4.分组处理功能
( 1) 方式 A
( 2) 方式 B
5.处理补充业务
6.扩展呼叫处理功能
① ISDN交换机给用户提供的业务比电话交换
丰富得多,当呼叫请求到来时,呼叫处理程序要核
对该用户是否有权使用他所申请的业务。
② 在路由选择阶段,呼叫处理程序必须根据
SETUP消息的参数(如申请的业务种类、附加业务
等)选用合适的网络资源。
6.4.2 第一类网络终端 ( NT1)
1,NT1的基本功能
( 1) 传输功能
( 2) 定时功能
( 3) D道路接入控制
( 4) 激活与去激活功能
( 5) 维护功能
( 6) 供电功能
2,NT1的基本结构
图 6-27 NT1的简化结构图
6.4.3 ISDN终端和终端适配器
1,ISDN终端的特点
( 1) 可通过统一的接口接入 ISDN网络
( 2) 综合通信能力
( 3) 终端可移动性
( 4) 可传递用户 — 用户的附加信息
( 5) 灵活方便的人机接口
( 6) 丰富的应用软件
2,ISDN终端的基本功能
通常,ISDN终端应具备以下基本功能。
( 1) D通路协议的处理功能
( 2) S接口物理层功能
( 3) 终端选择功能
( 4) 友好的人机界面
( 5) 用户终端高层协议处理
3.终端适配器( TA)
TA的特性基本上由它两侧的接口性能决定。
( 1) 适合 X系列和 V系列终端的 TA
( 2) 适合微机用的 ISDN适配卡
( 3) 适合于 OSI终端的 TA
6.1 N-ISDN概述
6.2 用户 — 网络接口
6.3 N-ISDN的局间信令
6.4 ISDN设备
6.1 N-ISDN概述
6.1.1 N-ISDN的基本定义
ISDN是由综合数字电话网 ( IDN) 演变而成的, 它
提供端到端的数字连接, 以支持包括话音业务和非话音
业务的一系列广泛的业务, 为用户进网提供一组标准的
多用途用户 — 网络接口 。
① ISDN由数字电话网发展而成;
② 能提供端到端的数字连接;
③ 能提供包括话音业务和非话业务在内的一系列广
泛的业务;
④ 为用户进网提供一组标准化的多用途的用户 — 网
络接口 。
6.1.2 N-ISDN的基本结构
图 6-1 N-ISDN的基本结构
图中的 TE是用户终端设备 。 TE通过标准的用
户 — 网络接口接入 ISDN网络 。 在用户 — 网络接口上
存在分开的信息通道和信令通道 。
ISDN具有三种不同的信令:用户 — 网络信令、
网络内部信令和用户 — 用户信令。
6.1.3 N-ISDN的寻址和编号
N-ISDN是在电话网的基础上发展起来
的综合业务网络。
图 6-2 ISDN的地址结构
1,国家号码
2,国内终点号码
3,ISDN用户号码
4,ISDN子地址
6.1.4 N-ISDN提供的业务 ‘
1,承载业务
承载业务是用户终端业务的基础,但用户感觉不
到网络是如何完成承载业务的。
承载业务可分为电路交换方式的承载业务和分组
交换方式的承载业务两大类 。
( 1)电路交换方式的承载业务
① 64 kbit/s,8 kHz结构不受限制的数字信息业务。
② 64 kbit/s,8 kHz结构的话音业务。
③ 64 kbit/s,8 kHz结构,3.1 kHz音频信息业务。
④ 64 kbit/s,8 kHz结构,交替用于话音 / 不受限制
的数字信息业务。
( 2)分组方式的承载业务
① 虚呼叫和永久虚电路业务;
② D信道上的非连接型业务;
③ 用户信令业务。
2.用户终端业务
3.用户补充业务
6.2 用户 — 网络接口
6.2.1 两种用户 — 网络接口
1,基本接口结构
2,基群接口结构
图 6-3 用户 — 网络接口的参考配置
1,功能群 ( Functional Group)
( 1) ISDN标准终端 ( TE1)
( 2) 非标准 ISDN终端设备 ( TE2)
( 3) 终端适配器 ( TA)
( 4) 网络终端 2( NT2)
( 5) 网络终端 l( NTl)
2,参考点 ( Reference point)
6.2.3 用户 — 网络接口的协议
1.用户 — 网络接口协议的分层结构
图 6-4 用户 — 网络协议分层与原 CCITT建议的对应关系
2,用户 — 网络接口的物理层协议
( 1) S/T接口 ( 基本接口 )
① 物理特性和供电方式
图 6-5 基本接口 S/T参考点的标准插头和插座
图 6-6 S/T接口各条引线的功能及馈电
② 基本布线
结构图 6-7 S/T接口的基本布线结构
③ 信号编码和帧
结构图 6-8 S/T接口上的帧结构
④ 帧定位规程
⑤ D信道接入竞争
⑥ 激活和解除激活
图 6-9 激活/去激活的信号过程
( 2)基群接口
① 电气特性
② 帧结构
( 3) U接口 ( 基本接口 )
① 数字用户环路
a) 回波抵消方式
b) 时间压缩方式
图 6-10 回波抵消方式
图 6-11 时间压缩方式
② 2B1Q码
③ 帧结构
图 6-12 U接口的帧结构
3.用户 — 网络接口的数据链路层 LAP-D
( 1) LAP-D的帧结构
图 6-13 LAP-D的帧结构
① 标志段 ( F)
② 地址段 ( A)
图 6-14 地址段的格式
③ 控制段( C)
图 6-15 控制段格式
4,用户 — 网络接口的呼叫控制协议
( 1) 呼叫控制消息的格式
① 协议标识符
② 呼叫参考值
图 6-16 呼叫控制消息的格式
③ 消息类型
④ 信息单元
( 2) 消息类型及功能
① 呼叫建立阶段的消息
a) 呼叫建立消息 ( SETUP)
b) 呼叫进程消息 CALL PROCEEDING
c) 提醒消息 ALERTING
d) 连接消息 CONNECT
e) 连接证实消息 CONNECT ACKNOWLEGE
② 呼叫进行过程中的消息
③ 呼叫释放阶段的消息
a)拆线消息( DISCONNECT)
b)释放消息( RELEASE)
c)释放完成消息( RELEASE COMPLETE)
④ 其他消息
( 3)电路交换方式呼叫控制程序示例
图 6-17 基本呼叫时的信令流程
6.3 N-ISDN的局间信令
6.3.1 综合业务数字用户部分 ( ISUP) 的功能
1,对不同承载业务选择电路提供信令支持
2,与用户 — 网络接口的 D信道信令配合工作
3,支持端到端信令
( 1) SCCP方法
( 2)传递方法
4,为补充业务的实现提供信令支持
6.3.2 ISUP消息的结构
ISUP是消息传送部分( MTP)的用户,
ISUP消息是在消息信令单元 MSU中的 SIF字段
中传送的。 ISUP消息的格式与 SCCP消息的格
式类似,是以八位位组的堆栈形式出现的,
图 6-18 ISUP消息的格式
1,ISUP消息的结构
( 1) 路由标记
( 2) 电路识别码
( 3) 消息类型编码
( 4) 必备定长部分
( 5) 必备可变长部分
( 6) 任选部分
以上前三个部分是公共部分, 其格式适用于所有的消
息;后三个部分是消息的参数, 它的内容和格式随消息改
变 。
2.消息示例
( 1) 必备参数
① 连接性质表示语
② 前向呼叫表示语
? 呼叫性质
? 端到端方式
? 信令互通
? ISUP请求
? ISUP接入
③ 主叫用户类别
④ 传输媒体要求
⑤ 被叫用户号码
( 2)任选参数
① 主叫用户号码
② 用户业务信息
③ 传播时延计数器
④ 参数兼容性信息
6.3.3 常用 ISUP消息功能简介
( 1)初始地址消息
初始地址消息( IAM)原则上包括选路到目的地交
换局,并把呼叫接续到被叫用户所需的全部信息。
( 2)后续地址消息
( 3)信息请求消息
( 4)信息消息
( 5)地址全消息
( 6)呼叫进展消息
( 7)应答消息
( 8)连接消息
( 9)释放消息
( 10)释放完成消息
( 11)用户到用户信息消息
( 12)混乱消息
6.
3.
4
基
本
的
呼
叫
控
制
过
程
?
图6-
20
ISU
P
基
本
的
呼
叫
控
制
过
程
示
例
6.3.5 ISUP与 TUP的信令配合
1,TUP至 ISUP的信令配合
图 6-21 正常的市话呼叫接续时的信令配合流程
图 6-22 不成功市话接续时的信令配合流程
2,ISUP至 TUP的信令配合
( 1) 正常的市话呼叫接续
图 6-23 成功市话接续时 ISUP至 TUP的信令转换流程
( 2)成功的长话局间转接接续
图 6-24 成功的长话局间接续时 ISUP至 TUP的信令配合流程( CAT= 0时)
6.4 ISDN设备
6.4.1 ISDN交换机
1,N-ISDN交换机硬件的一般结构
图 6-25 ISDN交换机的一般结构
( 1)数字用户接口
图 6-26 数字用户接口电路
① 线路终端 ( LT)
LT一般包括线路收发器, 馈电电路, 过压保护电路和
测试接口电路 。
② 交换终端 ( ET)
ET负责数字用户线的接入控制,一方面将 B通路上的
用户信息通过 PCM接口复用后接入交换网络;另一方面完
成对 D信道上传输信息的第二层和第三层的处理,将用户的
请求和响应经过翻译后送到交换机的控制部分,并将控制
部分的命令转换成 D信道信令送往用户。
( 2) 基群接口 ( PRI)
2.扩展的信令功能
( 1)执行 D信道信令
( 2)增加 No.7信令系统中的 ISDN用户部分
3.提供不同类型的连接
4.分组处理功能
( 1) 方式 A
( 2) 方式 B
5.处理补充业务
6.扩展呼叫处理功能
① ISDN交换机给用户提供的业务比电话交换
丰富得多,当呼叫请求到来时,呼叫处理程序要核
对该用户是否有权使用他所申请的业务。
② 在路由选择阶段,呼叫处理程序必须根据
SETUP消息的参数(如申请的业务种类、附加业务
等)选用合适的网络资源。
6.4.2 第一类网络终端 ( NT1)
1,NT1的基本功能
( 1) 传输功能
( 2) 定时功能
( 3) D道路接入控制
( 4) 激活与去激活功能
( 5) 维护功能
( 6) 供电功能
2,NT1的基本结构
图 6-27 NT1的简化结构图
6.4.3 ISDN终端和终端适配器
1,ISDN终端的特点
( 1) 可通过统一的接口接入 ISDN网络
( 2) 综合通信能力
( 3) 终端可移动性
( 4) 可传递用户 — 用户的附加信息
( 5) 灵活方便的人机接口
( 6) 丰富的应用软件
2,ISDN终端的基本功能
通常,ISDN终端应具备以下基本功能。
( 1) D通路协议的处理功能
( 2) S接口物理层功能
( 3) 终端选择功能
( 4) 友好的人机界面
( 5) 用户终端高层协议处理
3.终端适配器( TA)
TA的特性基本上由它两侧的接口性能决定。
( 1) 适合 X系列和 V系列终端的 TA
( 2) 适合微机用的 ISDN适配卡
( 3) 适合于 OSI终端的 TA