第一课 综合业务数字网ISDN基本概念

2. ISDN的协议栈(Layered Protocol Stack)

　　ISDN协议基于OSI参考协议模型，可分为两大部分：用户-网络接口协议和ISDN网络信令。二者都是公共信道信令，但其中的网络信令采用SS7（7号信令），这里只介绍用户-网络接口协议部分。

2.1 物理层

　　物理层协议由ITU-T I.430(BRI)和I.430(PRI)规定。其功能包括激活、保持、解除激活，进行比特流传输的物理连接，同时完成各数据通路的分时复用(TDM)。

其中PRI的帧结构如下：

2.2 数据链路层

2.2.1 数据链路层的功能如下：

a. 帧的分割、同步和透明传送；
b. 同一D信道上多个数据链路的复用
c. 保持接收帧的顺序和发送顺序的一致；
d. 为提供可靠通路进行必要的差错控制，以及流量控制。

2.2.2数据链路层的控制协议(LAPD)：

　　数据链路层采用公共信道D进行信令传输控制，称为LAPD(Link Access Procedure on the D channel)，与X.25中的LAPB和LAP等为HDLC规程的子集；通过D通路在网络和终端间传递第三层以上的控制管理信息；并允许在D通路上建立多条逻辑数据通路。

LAPD的帧类型：

　　分两类，一为监督帧用于有序帧的证实和流控；一为无编号帧（无需证实）。

LAPD的流控：

(1) 对面向连接的服务使用帧序号保证帧的顺序发送接收；
(2) 初始建立连接后的第一帧序号置为"0"；
(3) 收端在证实帧中用N(r)表示等待接收的帧，发端则和本地的N(s)比较以决定下一帧的序号；
(4) 在发端必须在发送缓冲区中保留所有已发帧，直到全部得到证实；
(5) 使用超时定时器(Timer)，如果已发帧在定时器计时满时未得到证实，就重发该帧。

2.3 网络层

　　网络层的功能是利用底层的功能实现端到端的连接控制及对用户数据进行有效传输。如前所述，ISDN用公共信令信道D通路传输信令控制信息进行呼叫等控制，故又称为D信令。信令系统为共路信令方式，与SS7（No.7信令，或称7号信令）类似，也基于消息控制机制，各种通信实体间通过交换各种消息，协作完成整个通信进程。

2.3.1 ISDN的消息格式：（见下表）

　　其中的协议标识符指示消息的参考协议类型，比如I.451消息的协议标识符为"00001000"；呼叫参考值用于指示消息所控制的B信道上哪一呼叫，该值由发起呼叫的一侧进行分配，且和某一特定呼叫相关的所有消息都附带了这个值。

2.3.2 ISDN的消息类型：
(如果消息类型超过一个8比特组，则第一个8比特组为全零)

ISDN的消息分为四种类型：

(1) 呼叫建立类(Call Setup)：用于建立呼叫，即
a) 根据用户的请求建立B信道上的呼叫；
b) 根据用户的请求在呼叫中加入补充业务性能；
c) 通知主叫呼叫建立过程的进展情况。

其中包括SETUP，SETUP_ACK，等，详见附录1"ISDN的消息类型"。

(2) 呼叫状态类(Call Information)：
　　用于在呼叫进行期间，实现呼叫临时挂起和恢复等业务，比如在呼叫期间的任意方用户可能把终端暂时挂起（SUSPEND），在适当时候恢复（RESUME）；在此期间，网络保护原呼叫的所有记录和性能要求等信息。关于SUSPEND、RESUME等消息，详见附录1"ISDN的消息类型"。

(3) 呼叫清除类(Call Clear)：包括呼叫结束时的各种控制消息。详见附录1"ISDN的消息类型"。

(4) 其他杂项类(Miscellaneous)：多用于传递与补充业务有关的消息。详见附录1"ISDN的消息类型"。

2.3.3 信息单元Information Elements

　　分为两类：单字节信息单元(One Octet Information Element)和可变长度信息单元(Variable length information elements)，由第一个字节的最高位来标志。

2.3.3.1 单字节信息单元

2.3.3.2 可变长度信息单元

可变长度信息单元：详见附录2"ISDN的信息单元"。

2.4 ISDN的典型呼叫进程

　　通常呼叫由用户发起。下图给出了一个典型的呼叫过程(左为呼叫建立，右为拆链过程)。

附录1 ISDN的消息类型列表

ISDN的消息类型：(如果消息类型超过一个8比特组，则第一个8比特组为全零)

(5) 呼叫建立类

000 00001	Alerting	振铃，表示正在向被叫振铃
000 00010	Call Proceeding	呼叫进行中
000 00011	Progress	呼叫过程
000 00101	Setup	呼叫建立请求
000 00111	Connect	呼叫建立成功指示(被叫发)
000 01101	Setup Acknowledge	Setup证实
000 01111	Connect Acknowledge	Connect证实(网络发)

(6) 呼叫状态类

001 00000	User Information	用户-用户信息
001 00001	Suspend Reject	临时挂起拒绝
001 00010	Resume Reject	恢复拒绝
001 00100	Hold	保持
001 00101	Suspend	挂起请求(用户发)
001 00110	Resume	恢复被挂起的呼叫(用户发)
001 01000	Hold Acknowledge	Hold证实
001 01101	Suspend Acknowledge	Suspend证实
001 01110	Resume Acknowledge	Resume证实
001 10000	Hold Reject	Hold拒绝
001 10001	Retrieve
001 10011	Retrieve Acknowledge
001 10111	Retrieve Reject

(7) 呼叫清除类

010 00101	Disconnect	用户请求拆线
010 00110	Restart	请求重启
010 01101	Release	通路和呼叫号码释放请求
010 01110	Restart Acknowledge	Restart证实
010 11010	Release Complete	释放成功

(8) 其他杂项类

011 00000	Segment	分段消息
011 00010	Facility	补充业务请求/证实
011 00100	Register
011 01110	Notify	与呼叫有关的通知消息
011 10101	STATus ENQuiry	状态查询
011 11001	Congestion Control	拥塞控制消息
011 11011	Information	辅助信息
011 11101	Status	状态信息(响应状态查询)

附录2 ISDN的信息单元列表

可变长度信息单元：(部分注解)