课程 8 ISDN协议目 协议
课程说明 课程介绍 课程目标 相关资料 第一节 ISDN的概念及应用 1.1 ISDN介绍 1.1.1 ISDN 的定义 1.1.2 用户—网络接口上的功能群和参考点 1.1.3 ISDN 入网接口 1.1.4 ISDN 的编码和寻址 1.1.5 ISDN 网络协议分层模型 1.1.6 用户网络接口上的协议构成 1.1.7 ISDN 的特点 1.1.8 ISDN与其他网络的比较 1.2 ISDN路由器的应用 1.2.1 备份中心方案 1.2.2 ISDN专线方案 1.2.3 电话、网络综合业务 第二节 ISDN协议简介 2.1 LAPD(Q.921)帧格式 2.2 Q.921帧的类型 2.3 Q.931 消息格式
1.1.3 ISDN 入网接口
ISDN 的两种信道: B信道 (64kbps) D信道 (16 或 64kbps)， 用户接入网络的接口类型： 1) 基本速率接口 (BRI) 2B+D 192kbps
2) 基群速率接口 (PRI) 30B+D (2048 kbps)
1.1.4 ISDN 的编码和寻址
ISDN 备份
ISDN
公司总部
ISDN 备份
Quidway R1603/1604
专线 互联
DDN
CSU/DSU
PC Ethernet 西南分部
ISDN 备份
CSU/DSU
专线 互联
Quidway R1603/1604 Router
Ethernet
南方分部
PC
图5
1.2.2 ISDN专线方案
随着ISDN网络的发展，实现在ISDN网络上建立您的DDN。以下是一个 远程监控的组网方案。
1.2 ISDN路由器的应用
下面简要介绍一下ISDN的几种典型应用，包括Quidway 1603/1604/4001 路由器的ISDN组网方案。ISDN可以有多种应用，这里只举几个ISDN与 其他业务相结合的例子。
1.2.1 备份中心方案
使用备份中心概念，实现高可靠性的网络连接，广泛应用于军事、银行 等应用网络系统。专线 + ISDN备份 + PSTN备份将使您的网络“万无一 失”。
课程目标
完成本课程学习，学员能够掌握： 1 2 3 4 ISDN的概念及应用。 ISDN协议简介 ISDN协议的相关配置。 ISDN进行网络互连的调试方法。
相关资料
《Quidway 路由器用户手册-配置指导分册》
第一节 ISDN的概念及应 的概念及应
用
1.1 ISDN介绍
1.1.1 ISDN 的定义
ISDN 是这样的一种网络：提供端到端的数字连接，支持广泛的业务服 务，并为用户入网提供多用途的用户——网络接口。 综合业务数字网（ISDN）产生于80年代初期，它的基本特点是利用单 一的通信网络实现包括语音、文字、数据、图像等在内的各种业 务。ISDN 的出现是为了解决当时由于不同的业务由不同的网络提供而 存在的的问题。如PSTN网提供话音业务，电报网提供电报业务、 CSPDN和PSPDN提供数据通信业务。
ISDN 号码：用于确定呼叫的路由，即确定 用户接入网络的T 参考点的 位置，它对应于一个 D 信道。 ISDN 地址：ISDN 号码+附加的寻址信息（ISDN 子地址），用来确定 S 参考点，即将呼叫分配到被叫用户的合适的终端，它对应于一个用户终
端设备。 ISDN 号码结构： .国家号码 .国内终点号码（国内网络号或区号） ISDN 用户号码 有两种寻址方式： 1) 子地址寻址：先利用ISDN 号码来在选择路由，在主叫和被叫之间建 立联系，然后再将子地址送给被叫以供被叫选择合适的 TE 接受呼叫。 2)直接拨入（DDI）寻址：ISDN 号码直接分配给 TE，呼叫直接接到 TE。如图2所示：
1.1.7 ISDN 的特点
ISDN具有端到端的数字的连接：ISDN是一种数字网络, 在这个网络中, 一切 信号都是以数字形式进行传输和交换的, 这就是说, 不论原始信号是语 言, 文字, 数据还是图像, 都先在终端设备中转换成数字信号, 然后通过数 字信道将信号送到ISDN网络, 由网络负责将这些数字信号传递到通信的 另一方的终端设备. ISDN提供综合的业务: 由于ISDN实现了端到端的数字连接, 它能支持包 括话音, 数据, 文字和图像在内的各种综合业务. 从理论上讲, 任何形 式的原始数据, 只要能够转换成数字信号, 都可以利用ISDN来进行传 送和交换, 实现用户之间的通信. ISDN的业务不仅覆盖了现有各种通 信网的全部业务, 而且还将通信技术和计算机技术结合起来,在电信 网中提供了带有信息处理功能的增值处理业务. ISDN向用户提供一组标准的多用途入网接口： 在ISDN用户--网络接口 上, 所有的信息(包括话音, 数据和信令)都以数字复用的形式出现在 接口上. 而同一接口上可以连接多个终端. 即在同一接口上存在多个 时分信道, 每个信道都可独立的传送信息, 向用户提供业务.
子 地 址 寻 址
子地址 100 TE 101 TE 102 TE
S T NT2 NT1 ISDN 号码： 21-662-2000 S T NT2 NT1 U U
ISDN号码 直 接 寻 址 21-662-2100 TE 21-662-2101 TE 21-662-2102 TE
图2
1.1.5 ISDN 网络协议分层模型
1.1.2 用户—网络接口上的功能群和参考点
功能群和参考点概念的提出是为了定义 ISDN 用户——网络接口上的配 置和建立接口标准。功能群是指用户接入 ISDN 所需的一组功能，而参 考点是用来分割功能群的概念上的点。
R
S
T
U
TE1
NT2
NT1
TE2
TA
ISDN 用户——网络接口参考配置
用户接入ISDN 的功能可以划分为以下功能群： 1) 网络终端1 (NT1): 包含OSI 第一层的功能，ISDN 在用户处的物理和 电器终端装置，在NT1上要处理D信道竞争的问题。 2) 网络终端2 (NT2)：包含OSI 一到三层的功能 3) 1 类终端设备(TE1) ：ISDN 标准终端设备
1.1.8 ISDN与其他网络的比较
1) PSTN相比，ISDN网络可以提供丰富的多的业务，比如语音、数 据、传真、图像等，并且速度远比比PSTN高，可达64K或128K。另 外，ISDN使用单独的D信道传输信令，用户可以获得比PSTN丰富的 多的控制手段，利用这些控制信息，对于ISDN网络互连的调试也非 常有帮助。 2) DDN相比ISDN可以使用灵活的拨号方式用更低廉的费用获得与 DDN同样的带宽，如果使用2B捆绑更可以获得128K的带宽，在需 要的时候还可以使用半永久连接即ISDN专线。
图7
第二节 ISDN协议简介 协议简介
2.1 LAPD(Q.921)帧格式
所有数据链路层同类对同类交换的帧结构同下图所示的帧的格式之一相 一致。该图中表示了两种帧的格式，格式A用于无信息字段的帧；格式 B用于有信息字段的帧。 所有帧的开始和结束的标志序列都是由一个"0"后随六个"1"和一个"0"所 组成。地址字段由下图中所示的两个八比特组所组成。地址字段识别命 令帧的指定接收器和响应帧的发送器。控制字段由一个或两个八比特组 组成，下图8中每种帧格式具有一个或两个把比特组的控制字段取决于 帧的类型。
4) 2 类终端设备(TE2)：非ISDN 标准终端设备 5) 终端适配器(TA)：完成将TE2 接入 ISDN 的速率和协议等方面的适配 功能。 参考点： T参考点：NT1 与 NT2之间，是用户和网络之间的分界点（NT1 属于网 管部门，NT2属于用户）。 S 参考点：TE1 和 NT2 之间，对应于单个 ISDN 终端设备接入网络的接 口，将用户终端和与网络有关的功能分开。 U 参考点：对应于用户线，用来描述用户线上的双向数据信号。 R 参考点：位于 TE2 和 TA 之间，用于提供非标准 ISDN 标准终端的入 网接口。
Quidway(R) R1603/R1604路由器具有两个POTS接口，可接两部模拟话 机，用户可以一边进行网络互连，一边进行语音通话或传真。
Fax
Te lep ho ne
ISDN
Internet
PC
PC
Ethernet
Quidway R1603/1604 Router
Internet
Server
Fax
1.1.6 用户网络接口上的协议构成
ISDN 用户网络接口协议结构如下图4所示：
网络层 I.451(Q.931) 链路层 物理层 电路交换
X.25分组级
IP PPP
LAPD(Q.921) I.430(BRI)或I.431(PRI) 分组交换 D信道
B信道
图4
在用户--网络接口上存在着这样的分层协议： 在第一层上, 因为B信道和D信道复用在同一物理传输介质上, 故而使用 相同的协议即I.340和I.341, 它们分别是基本接口和一次群速率接口的物 理层协议; 第二层开始, B信道和D信道开始使用不同的协议, B信道一旦经网络建立 了连接, 通信的两端之间就存在一条透明的双工通道从而可以使用用户 协商好的任何一种高层协议, 如PPP协议.在D信道上第二层的协议ITU推 荐标准Q.921,即D信道的链路接入协议。 第三层即完成呼叫控制的信令协议则是Q.931。 ISDN协议包含三层：物理层、数据链路层、网络层，与OSI参考模型的 下三层是对应的，物理层定义了ISDN用户-网络接口的电气特性和建立 物理的信息传输通路的过程；数据链路层采用LAPD访问规程，LAPD定 义了ISDN用户-网络接口数据链路之间的帧交换的过程及帧格式，同时 也定义了如何进行流控、差错处理等规程；网络层则定义了Q.931分组 的格式和在网络层实体之间交换分组的过程。 ISDN协议只负责在ISDN用户-网络接口上的数据传输，而不涉及到 ISDN网络的内部，在ISDN网络内部一般使用7号信令系统。
图3
ISDN的网络分层模型如图3所表示: 这个模型表示一个ISDN终端或网络 节点所包含的全部协议. 模型由三个平面组成, 分别对应着三种不同类型 的信息。 1)控制平面C: 是关于控制信令的协议, 共分七层, 它覆盖了所有对呼叫和 网络性能的控制。 2)用户平面U: 是关于用户信息的协议, 也分七层, 它覆盖了在用户信息传 送的信道上实行数据交换的全部规则。 3)管理平面M: 不分层, 是关于终端或ISDN节点内部操作功能的规则。 一般来说, C平面和U平面都可以通过原语和管理平面M进行通信, 由M平 面中的管理实体来协调C和U之间的动作，C和U之间不直接通信。 在该结构中, 点对点的通信时这样进行的, 以电路交换方式为例: 当主叫 终端需要开始传输数据, 它的用户平面传输层请求在网络中建立一个电 路连接, 这个请求通过管理实体的协调而转送到了控制平面。控制平面 的低三层将这个请求解释后送到网络，在网络节点中该请求经低三层处 理, 由网络层在其同一平面上的高层控制实体的交互下执行一系列的连 接控制动作, 使网络建立主被叫终端之间的电路连接。当主叫终端的控 制平面得到电路连接的证实后再通过管理实体通知用户平面, 此时用户 平面上的协议即可将数据送到B信道上, 开始数据传输。 这样, 在同一用户--网络接口上, B信道和D信道传送不同的信息, 根据他 们各自传送的信息特征, 可以认为: B信道的协议对应U平面的控制, 而D 信道则由C面上的协议来控制。参照前述的分层结构, 我们来看一看组成 ISDN网络系统中的一个全程通信协议的参考模型。
录
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2.4 典型的Q.921建立连接及数据传输的过程 2.5 典型的Q.931呼叫过程
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课程说明
课程介绍
本教材对应的产品版本为：VRP 1.0/1.1版。 本课程介绍：本课程主要介绍ISDN的概念以及路由器中ISDN模块的相 关配置及调试举例。
Quidway R4001Router
Байду номын сангаас
CE1
ISDN leased line
ISDN
ISDN leased line
Server
Quidway R1603/1604 Router
Ethernet
Quidway R1603/1604 Router
Ethernet
PC
PC
PC
Server
图6
1.2.3 电话、网络综合业务