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第一課 綜合業(yè)務數字網ISDN基本概念

課程目的

1. 介紹ISDN基本概念、術語及ISDN相對傳統(tǒng)網絡的優(yōu)點

2 理解ISDN協(xié)議分層模型

3 理解ISDN接口:

3.1 ISDN的T1和E1接口幀結構
3.2 LAPD幀格式和消息
3.3 Q.931消息類型和信息單元

4. ISDN數據鏈路連結DLC的建立過程描述

5 ISDN網絡層的呼叫建立和拆鏈


  綜合業(yè)務數字網ISDN是綜合數字網的延伸,該標準的提出打破了傳統(tǒng)的電信網和數據網之間的界線,并使得各種用戶的各種業(yè)務需求能得以實現;另一個突出特點是它不是從業(yè)務網絡本身去尋求統(tǒng)一,二是抓住了所有這些業(yè)務的本質:服務于用戶,即改變了以往按業(yè)務組網的方式,從用戶的觀點去設計標準,設計整個網絡,避免了網路資源和號碼資源的大量浪費。為了進一步適應人們對各種寬帶和可變速率業(yè)務需要(包括話音、數據、多媒體、寬帶視頻廣播等各種業(yè)務),又提出了B-ISDN(寬帶綜合業(yè)務數字網),并稱原來的綜合業(yè)務數字網為N-ISDN(窄帶綜合業(yè)務數字網)。為了克服N-ISDN的固有局限性,B-ISDN不再維護原有的電話網和數據網體系,提出了全新的傳輸和交換技術,快速分組交換的ATM技術作為核心技術。但是由于市場和技術原因, ATM技術不僅僅為B-ISDN服務而與現有N-ISDN系統(tǒng)共同成為用戶話音、數據及多媒體等業(yè)務的承載技術。所以,我們將陸續(xù)地分別介紹ISDN和ATM的基本概念,并就其相互關系進行探討。

1. ISDN概念模型

1.1 ISDN的提出

  ISDN的提出最早為了綜合電信網的多種業(yè)務網絡。由于傳統(tǒng)通信網是業(yè)務需求推動的,所以各個業(yè)務網絡如電話網、電報網和數據通信網等各自獨立且業(yè)務的運營機制各異,這樣對網絡運營商而言運營、管理、維護復雜,資源浪費;對用戶而言,業(yè)務申請手續(xù)復雜、使用不便、成本高;同時對整個通信的發(fā)展來說,這種異構體系對未來發(fā)展適應性極差。于是將話音、數據、圖像等各種業(yè)務綜合在統(tǒng)一的網絡內成為一種必然,這就是綜合業(yè)務數字網(Integrated Services Digital Network)的提出。

1.2 ISDN的概念模型

1.2.1 ISDN的定義

按照原CCITT的定義,ISDN是以提供了端到端的數字連接的綜合數字電話網IDN為基礎發(fā)展起來的通信網,用以支持電話及非話的多種業(yè)務;用戶通過一組有限的標準用戶網絡接口接入ISDN網內。即ISDN:

(1) 是通信網;
(2) 以電話網、IDN為基礎發(fā)展而成;
(3) 支持端到端(End-to-End)的數字連接;
(4) 支持各種通信業(yè)務;
(5) 支持話音類及非話業(yè)務;
(6) 提供標準的用戶-網絡接口(UNI);
(7) 使得用戶能通過一組有限個多用途的UNI接入ISDN。

1.2.2 概念模型

1.2.2.1 業(yè)務綜合

  ISDN概念中的業(yè)務綜合的核心是從用戶端出發(fā),建立了一套標準的用戶和網絡接口協(xié)議體系(UNI:User-Network Interface)。同時給出了各ISDN網絡間互聯(lián)的NNI接口。這樣,非常簡單的統(tǒng)一了開發(fā)標準,提供了一個廠商間開放的競爭環(huán)境。見下圖。

1.2.2.2 ISDN的承載業(yè)務類型

在ISDN概念模型中,各種業(yè)務類型按照業(yè)務的數據率分為兩級(見下圖):

◆基本速率接口(BRI:Basic Rate Interface),該速率由兩個承載信道和一個數據控制信道構成,稱為2B+D,其中B(Bearer)為標準PCM速率64kbps,D(Data)為16kbps。該速率適用于家用或小型企業(yè)需要。

◆基群速率接口(PRI:Primary Rate Interface),該速率支持T1(23B+D:1.544Mbps)和E1(30B+D:2.048Mbps),適用于大容量用戶或集團用戶。(D:64kbps) 其中T1主要適用于日本和北美地區(qū),E1適用于歐洲和中國等地區(qū)。

1.2.2.3 ISDN協(xié)議模型

●ISDN協(xié)議分層
參照OSI參考模型,ISDN分為四層,如下圖所示:

第一層:物理層,規(guī)定了ISDN各種設備的電氣機械特性,及物理電氣信號標準;
第二層:數據鏈路層,完成物理連接間的數據成幀/解幀及相應的糾錯等功能,向上層提供一條無差錯的通信鏈路;
第三層:網絡層,進行路由選擇、數據交換等,負責把端到端的消息正確地傳遞到對端。
而其中的第四層描述進程間通信、與應用無關的用戶服務及其相關接口和各種應用,這部分協(xié)議不在ISDN規(guī)定之內,由相關應用決定。

●層間信息交換 層間通信在各層提供的業(yè)務接入點(SAP)依靠消息原語(Message Primitives)進行。見下圖。

  《N》層的信息交換在各開放系統(tǒng)《N》層的信息交換實體(Entity,稱《N》實體)間進行!禢》實體按照《N》協(xié)議和其他《N》實體共同完成《N》功能。《N+1》實體利用《N》實體提供的功能完成相互間的通信。《N》層向《N+1》提供的通信功能稱作《N》業(yè)務!禢》實體向《N+1》實體提供《N》業(yè)務的邏輯接口稱為《N》業(yè)務接入點,記為《N》-SAP(Service Access Point),位于各層的邊界上。相鄰層的通信實體間通過原語(Primitive)及其相關參數進行。原語包括:來自上層的請求(Request)和響應(Response),來自下層的指示(Indication)和證實(Confirmation)四種。在這種相對獨立的層間及層內邏輯結構下,開放系統(tǒng)的對等實體可以無需關心其上下層功能的實現方式,于是它們之間的信息交互進一步抽象為一種邏輯連接,稱為《N》連接。

●ISDN功能設備定義及參考點

ISDN提供如下各類的標準設備:
TE1:ISDN標準終端設備;
TE2:非標準ISDN終端設備;
NT1:網絡終端1,標志本地環(huán)路的物理終結,具有用戶傳輸線終端和用

戶網絡接口(UNI)功能;

NT2:網絡終端2,可以是PABX或局域網LAN;
LE:本地交換設備,完成用戶本地環(huán)路內的設備間信息交換;
TA:終端適配器,完成非標準設備到ISDN速率的匹配及協(xié)議轉換(它可以在TE2中內嵌實現);

以上各類設備間的連接接口稱為參考點(見下圖):

R參考點:位于非標準ISDN設備(TE2)和TA間;
S參考點:位于標準用戶終端和NT2間;
T參考點:位于NT1和NT2間;
U參考點:只適用于北美地區(qū),位于NT1和線路終端設備間;

 

1.3 ISDN的特點

ISDN相對傳統(tǒng)電信網有很多的優(yōu)點:

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