isdn的 uni接口协议

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1、1第5章 ISDN UNI协议 ISDN协议的结构模型 ISDN UNI协议的结构 UNI物理层协议 UNI数据链路层协议 UNI网络层协议2ISDN协议的结构模型 ISDN协议的定义 ISDN协议的分类 ISDN协议的结构模型3ISDN协议的定义q 协议（Protocol） 又叫规程 两个（或多个）通信实体在相互通信时必须遵循的一系列规则。q ISDN协议 ISDN的各种设备在通信过程中必须遵循的规则 ISDN标准化的重要组成部分 ISDN协议结构必须一致 协议内容必须统一4ISDN协议的分类q 用户网络接口（UNI）协议 控制信令（1、2、3层D信道） 用户信息协议q 网间接口（NNI）协

2、议 控制信令（No.7 ISUP等） 用户信息协议5ISDN的特点q D、B信道协议的关联性q 一次呼叫支持多种不同类型的业务q 多重连接（会议电话）6ISDN协议的通用结构模型7立体多面的概念q C平面（控制平面） 七层协议的控制信令平面 完成对呼叫和对网络性能的控制q U平面（用户平面） 七层协议的用户信息平面 完成对用户信息传送和数据交换的控制q M平面（管理平面） 不分层 完成终端或ISDN节点内部操作功能 完成C和U之间的通信8ISDN协议关联性实例电路建立过程用户应用用户设备U7U6U5U4U3U2U1C3C2C1C3C2C1用户网络接口M连接控制控制应用网络64kb/s交换网络用

3、 户 侧网 络 侧D信道信令流信令协议B信道数据流9B信道电路连接的协议参考模型10D信道分组通信的协议参考模型11ISDN UNI控制平面协议分布UTE1NT2TNT1S交换机C7C4C3C2C1I.450/I.451I.440/I.441I.430/I.431C3C2C1C3C2C1C1C1C3C2C1I.430/I.431I.430/I.431I.440/I.441I.450/I.45112UNI用户平面和控制平面的协议结构应用层表示层会话层运输层网络层数据链路层物理层I.430/I.431信令分组遥测D信道电路交换 租用电路 分组交换B信道X.25 LAP-BX.25分组级LAPD（I

4、.441/Q.921）I.451X.25分组级待研究端到端 用户信令13用户平面和控制平面的协议结构q 物理层 B、D复用在同一传输媒体上，采用相同的物理层协议 I.430：基本入口物理层协议/I.431：基群速率入口物理层协议 q 数据链路层 D信道：I.441/Q.921（LAPD）D信道链路接入协议 B信道：C.S/L.L时，对ISDN网络而言27层不可见，ISDN提供 双向透明通路，协议由用户定义；P.S时采用X.25 LAPB q 网络层 D信道：呼叫控制信令：I.450/I.451（Q.930/Q.931）分组信息：X.25分组级 B信道：C.S/L.L时，对ISDN网络而言27层

5、不可见，ISDN提供双 向透明通路，协议由用户定义；P.S时，采用X.25 q 高层47层 端到端用户信令，与网络无关14ISDN UNI物理层协议 基本速率入口的物理层协议（I.430） 基群速率入口的物理层协议（I.431）15UNI物理层规范q I.430 S/T参考点上的物理层规范 参考配置 线路编码 帧结构 同步原理 D信道接入竞争 激活与解除激活 供电方式 物理特性q I.431基群接入方式下的S/T参考点上的物理层规范16参考配置（1）点到点配置T RT RMax：1km 线径：0.6mmTE1NT117参考配置（2）NT1星形配置T RT RMax：1km 线径：0.6mmTE

6、1NT1T RT RTE1.每个TE以点到点方式接入NT1 ！18参考配置（3）短无源总线T RT RMax：100200mNT1TE1.TE1Max：10mMax：8个TE无TE接入时环路传输时延 2s19参考配置（4）延长的无源总线T RT RMax：500mNT1TE1.TE1Max：4个TE25m50mNT到不同TE的环路传输时 延之差 2sMax：10m20线路编码q TE与NT1间采用“ 四线传送”，双向信号可采用同一编码q 不归零码（NRZnon return zero） 无零电平，低电平为0；高电平为1 优点：简单易行 缺点：不便于同步；有直流成分，影响传输质量 q 极性反转码

7、（AMIAlternate Mark Inversion） 伪三进制编码 ITU-T建议的线路编码 零电平表示1；正负交替脉冲表示0 优点：易于同步；无直流成分；具有一定的自检能力 缺点：效率低，100占空比 多个终端的信号在线路上进行逻辑“ 与” 终端无信号时向线路发送二进制“ 1”（零电平）21线路编码举例二进制值NRZ码1 0 1 1 1 0 0 0 1AMI码22I.430的帧结构23帧内比特含义（1）q F 定帧比特 标志一帧的开始，总为正脉冲（0）q L 直流平衡比特 保持一帧（NT-TE）或帧中（TE-NT）一段正负脉冲的个数相等 段内0的个数奇，则L0；0的个数偶，则L1q E

8、 D信道反射比特，只在NTTE方向传送 将上次TE-NT的D信道比特返回（用于D信道竞争）q FA 辅助定帧比特，值为0 帮助实现帧同步24帧内比特含义（2）q N 辅助定帧比特，值为1（FA的非） 帮助实现帧同步 q A 激活比特 S/T接口激活时1 只在NT-TE方向存在 q M 复帧定位比特，仅在NT-TE方向出现 用于复帧同步 q S 暂不使用，定值为025帧结构的特点（1）q 共同点 采用极性反转码 帧长48比特 重复周期250us 传送速率48/250192kb/s B信道速率16/25064kb/s D信道速率4/25016kb/s 有效信号速率2BD144kb/s 控制信号比特

9、数12比特 一帧以F、L比特开始 F、L比特之后的第一个二进制0用负脉冲表示（造破坏点实现帧同步 ） 一帧以L比特结束，保证全帧的直流平衡 存在背率点（F、L之后的第一个负0和一帧的最后一个L比特正0均构 成背率点）26帧结构的特点（2）q 不同点 两个方向的帧内容不同 TENT方向的帧比NTTE方向的帧延迟2比特 NT-TE方向逐帧进行直流平衡（单信号源、无叠加） TE-NT方向各信号段进行直流平衡（多终端信号叠加）27NT和TE的同步q 同步依据 NT通过用户线从交换机发来的信号中提取时钟向用户终端提供同步q 同步分类 比特同步 帧同步 复帧同步28比特同步q 原理（无源总线） TE根据从

10、NT收到的信号来提取比特时钟 不同TE从NT收到的信号存在相位差 NT根据这一相位差选定一个接收窗口（适合所有终端）已知：v NT比特时钟为5.21s（250s/48bit） v 距NT最近、最远的两个TE之间的时钟相位差为t v NT接收TE信号的相位差为A0（由不同终端的元器件差异引起 ）则有：v NT接收窗口a5.21s2tA029帧同步q 原理 通过检测一帧中对极性反转码正负交替规律的“ 破坏点” 来实现 破坏点： w F比特（正脉冲） w F/L比特后的信号中的第一个二进制“ 0” （负 脉冲） w F比特后的第13比特辅助定帧比特FA（保证B信 道和D信道无 信号时也能可靠同步）

11、一帧中的第二个“ 破坏点” 最晚不超过第14比特位 如果第1个破坏点出现后的13比特内又出现第2个破坏点，则第1个破 坏点就是F比特 q 帧同步的保护 NT-TETE连续2帧未检测到背率码组则判定为失去帧同步，TE立即停 止发送TE检测出3个连续的背率码组则可判定其重新获得了帧同步 TE-NT：失步后NT仍可继续向TE发送信号以重新获得同步30帧同步举例FLFAF0L第1破坏点第2破坏点第2破坏点在FA之前出现第2破坏点为FA第1破坏点 第2破坏点FLFAFL31复帧同步q 原理 目的：在TENT方向提供附加的信息传送能力 方法： w 每20帧组成一复帧 w NT将发送帧中的M比特置1，标识复

12、帧开始 w NT将发送帧中的FA/N反相（ FA=1, N=0），每5帧一次 w TE发现接收帧中FA/N反相时，将发送帧中FA比特改为Q比特， 传送 附加信息 w 每个复帧共有4个Q比特，在TE-NT方向构成Q信道（ 0.8kb/s）q 复帧同步的保护 NT-TE方向，由于FA/N反向，破坏点可能推迟1bit TE-NT方向，由于Q比特的使用可使本帧破坏点减少或消失（Q1 ） 连续3帧无符合规律的破坏点，则认定系统失步32D信道接入竞争q D信道竞争的概念 S/T接口采用总线配置的接口结构 多个TE同时向D信道争用D信道q 解决方式 CSMA/CD（Carrier Sense Multipl

13、e Access/Collision Detection）具有冲突检测能力的载波监听多路访问方式 CSMA/CR（Carrier Sense Multiple Access/Collision Resolution）具有冲突解决能力的载波监听多路访问方式当多个TE发生D信道竞争时，最终必有一个TE能成功发送全部数据33CSMA/CR原理（1）q D信道的空闲检测 TE检测到连续7个E1，则认为D信道空闲TE1TE2TE3发送接收NT1111TE1发送接收NT1TE3TE2011D信道空闲D信道被TE2占用E1D1D0E034物理层的激活/解除激活（1）q 目的 TE和NT在不进行通信时进入低功

14、耗状态（解除激活） 通信时进入工作状态（激活）q 原语 与数据链路层之间的原语 PHAR激活请求 PHAI 激活指示 PHDI去激活指示 与管理实体之间的原语MPHAR激活请求 MPHDR解除激活请求 MPHDI解除激活指示 MPHEI错误指示35物理层的激活/解除激活（2）q TE和NT间的控制信号 INFO0：无信号（连续1），TE - NT 或 NT - TE INFO1：请求激活，由0、0及连续6个1组成TE - NT，速率192kb/s INFO2：对INFO1的应答；B、D、E、A比特为0；NT - TE INFO3：B、D信道含有实际工作数据的同步帧，TE - NT INFO4：

15、表示物理层已完成激活；B、D、E信道含有实际工作数据，A比特置1，NT - TE36激活/解除激活的规程（1）TE发起激活L2/MEL1L1L2/METENTINFO0 INFO0PHARINFO1INFO2INFO3 PHAI MPHAIINFO4 PHAI MPHAI激活 过程37激活/解除激活的规程（2）NT发起激活/ 解除激活 L2/MEL1L1L2/METENTINFO0 INFO0PHA R MPHARINFO2INFO3 PHAI MPHAIINFO4PHAI MPHAI激活 过程MPHD RINFO0INFO0PHDI MPHDI解除 激活 过程38物理特性q 发送器 不发送信号时具有高输出阻抗（2.5k