七、ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口物理層
　　ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口物理層是保證信息傳遞的物理手段。有關(guān)物理層的技術(shù)要求分為基本接口和群速率接口兩大部分。本節(jié)著重介紹應(yīng)用較為廣泛的基本接口物理層要求，概要說明群速率接口層的相關(guān)內(nèi)容。
1、物理層功能概述
　　ISDN物理層對用戶來說是在參考點S或T處，無論那一種情況，都包括下列物理層(ISO層)的基本功能。　
(1)對需要傳送的信息進行編碼，以便通過接口進行傳輸。
(2)提供B通路雙向的信息傳輸。
(3)提供D通路雙向的信息傳輸。
(4)完成通路復(fù)用功能，形成基本接入或群速率接入的傳輸結(jié)構(gòu)。
(5)完成物理層的激活和去激活功能。
(6)提供從網(wǎng)絡(luò)終端向用戶終端的供電功能。
(7)具有維護功能，能夠?qū)τ泄收系慕K端進行隔離。
(8)D通路的爭搶判決，即沖突檢測。
當(dāng)基本接入有多點配置時，才需要一個功能，這一點將在后面描述。
2、基本接口
　　基本接口是ISDN用戶接入應(yīng)用廣泛而靈活的一種接口。這種接口可以根據(jù)用戶的實際需要而進行任意的配置，常見的配置是用戶可以將話機、傳真機和數(shù)據(jù)終端接在一對用戶線上，使用戶可以同時利用一對電話線通話、傳送或接收傳真而又進行數(shù)據(jù)通信。下面簡要介紹基本接口的工作方式、布線配置、傳輸碼型、幀結(jié)構(gòu)及接口特性。
(1)工作方式及布線配置
　　基本接口的工作方式分為兩類：一類是點到點的操作，另一類是點到多點的操作。
　　ISDN基本接口根據(jù)操作方式的不同有三種基本的布線結(jié)構(gòu)：
①短無源總線
　　所謂無源總線就是將若干個通信終端用無源的傳輸線路（對稱線對）復(fù)聯(lián)在一起。NT可以置于總線的一端，也可以位于總線的中間部位。根據(jù)I.430的建議，這種總線的長度可長達100~200m，具體長度與線路質(zhì)量（傳播時延與損耗）有關(guān)?？偩€可以復(fù)聯(lián)的終端數(shù)量多為8個。
②延伸的無源總線
　　延伸的無源總線適用于將NT和終端設(shè)備分開設(shè)置的情況。這種總線遠端離NT的距離可以長達500m。這種配置要求終端的位置相對集中，以保證各終端到NT之間的信號時延不至差別過大。但是，離得遠的兩個終端之間的距離應(yīng)該小于25~50m。
③點到點的配置
　　點到點的配置較為簡單。終端設(shè)備與NT之間的距離允許長為1000m。終端引線的長度是25m。
　　通常，短無源總線方式適合于小型辦公機構(gòu)或家庭使用；延伸的無源總線及點到點的方式則適合于大公司、大樓由用戶交換機延伸到各使用地點的布線使用。
(2)傳輸碼型和幀結(jié)構(gòu)
　　ISDN物理層在S參考點的基本接口采用四線雙向傳輸。傳輸速率是192kbit/s，其中144kbit/s(2B+D)供終端使用，其余的比特用于同步和控制。ISDN基本接口的傳輸碼型采用AMI碼。ISDN基本接口采用的幀結(jié)構(gòu)由48bit組成，其中B1、B2通路信息各占16bit，D通路信息占4bit，F(xiàn)及FA分別是幀定位和輔助幀定位的比特。L比特的作用是保持電路的直流分量等于0。此外還有用于D通路競爭控制的E比特等。
(3)接口規(guī)程
　　ISDN基本接口物理層的接口規(guī)程有三種，即激活/去激活規(guī)程、D通路接入規(guī)程和幀定位規(guī)程。
①激活/去激活規(guī)程
　　激活與去激活規(guī)程是ISDN基本接口所特有的規(guī)程。所謂去激活是指使已進入工作狀態(tài)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)入休止?fàn)顟B(tài)。在休止?fàn)顟B(tài)下，除少數(shù)控制電路外，其余電路都將停止供電，以降低功耗和延長系統(tǒng)的使用壽命。與之相對，激活就是使處于休止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng)轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)，全系統(tǒng)加電，再使之運轉(zhuǎn)起來。這種激活與去激活的功能對于通信業(yè)務(wù)較少的用戶是十分必要的。在系統(tǒng)激活的過程中，將同時進行幀定位。
②D通路接入規(guī)程
　　用戶為了建立通信，需要首先占用D通路，以便與交換機交換控制信息。一個接口上只有一條D通路。當(dāng)接口上接有多個終端，且有多個終端同時需要建立通信時，就會發(fā)生D通路爭搶問題。
　　D通路接入控制規(guī)程保證當(dāng)發(fā)生接入競爭時，終只有一個終端的信號得到完善的傳輸。其它所有終端的接入被暫時阻止，等D通路空閑時，再次試行接入。D通路接入控制規(guī)程使信令優(yōu)于分組業(yè)務(wù)，即當(dāng)發(fā)生爭搶時，需要發(fā)信令的終端將優(yōu)先獲得D通路。D通路接入規(guī)程能夠輪流為多個終端提供服務(wù)。該規(guī)程不允許單個終端長時間獨自占用D通路。
③幀定位規(guī)程
　　NT通路用戶線從交換機發(fā)來的信號中提取時鐘，向接口提供位同步和幀定位信號，并向TE發(fā)送各幀。TE由NT發(fā)來的信號獲取所需要的位同步、字同步及幀定位同步信號。
(4)電氣特性和物理特性
　　CCITT I.430建議對基本接口電氣特性的各項指標(biāo)均作了詳細的規(guī)定。
　　ISDN基本接口的物理特性是指連接器、連接軟線、電纜等的機械部分，物理特性也稱為機械特性。ISDN基本接口的連接器，即插頭和插座采用ISO8877標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有8個引線腳，其中有兩對數(shù)據(jù)線，一對電源線和一對電源負(fù)載線。插座可以像市電插口一樣固定在墻壁上。插頭安裝在TE中，只要將插頭拔出或插入就可以移動終端進行通信。
(5)供電
　　在ISDN基本接口的情況下，通常通過用戶-網(wǎng)絡(luò)接口由NT向TE供電，特別是使用數(shù)字話機時采用這種供電方式。其它ISDN終端適具體情況而決定采用本地供電方式還是由NT供電。
3、群速率接口
　　群速率接口的層是以PCM基群的規(guī)定為基礎(chǔ)制定的。它與基本借口的層協(xié)議有許多不同之處。群接口與終端之間只能采用點到點的布線配置，因此不需要點到多點方式中使用的接入競爭控制規(guī)程。此外，網(wǎng)絡(luò)不向終端供電，且接口始終處于激活狀態(tài)。所以也不需要激活/去激活規(guī)程。群速率接口的層規(guī)定比基本接口簡單得多，下面作一個概要的介紹。
①電氣特性
　　　2048kbit/s接口的電氣特性符合G.703建議的規(guī)定，采用HDB3碼，選用平衡的120Ω對稱線對接口。、
②幀結(jié)構(gòu)
　　 2048kbit/s接口的幀結(jié)構(gòu)每幀由32個時隙構(gòu)成。1個時隙含有8個比特。每幀的比特數(shù)是256。幀的重復(fù)率是8000幀/秒。因此，每個通路的速率是64kbit/s。典型的應(yīng)用是支持30個B通路和一個D通路，也可以有其它的應(yīng)用，包括31個B通路或各種H通路的組合。ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口群的幀結(jié)構(gòu)與PCM基群的幀結(jié)構(gòu)相同。
③定時及同步
　　 NT從網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的信號中提取定時同步信號。TE從NT發(fā)來的信號中提取同步信號。若連續(xù)3到4次檢測出同步信號差錯，就認(rèn)為失步；當(dāng)連續(xù)檢測出兩次幀同步信號時，就建立了同步。

八、ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口鏈路層

　　ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口鏈路層協(xié)議稱為LAPD(Link Access Procedure on the D channel: D通路鏈路接入?yún)f(xié)議)。通常把ISDN的鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議一起稱為D通路協(xié)議，國際電聯(lián)稱為1號數(shù)字用戶信令(DSS1)。鏈路層即第二層的功能是通過D通路在網(wǎng)絡(luò)和終端之間可靠有效地傳送第三層以上的信息。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)在數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議(HDLC)中規(guī)定了這一層的格式和控制協(xié)議。用于分組交換的X.25協(xié)議的第二層LAPB(Link Access Procefure Balanced: 平衡式鏈路接入?yún)f(xié)議)就是根據(jù)HDLC制定的。但是LAPB是分組交換的二層協(xié)議，不能滿足ISDN的功能要求，因此ISDN的第二層協(xié)議在LAPB的基礎(chǔ)上擴充了一些ISDN所需要的功能。

1、LAPD的功能概要
　　LAPD的主要功能是在ISDN基本接口或群接口的D通路上建立鏈路，以幀為單位傳遞第三層的信息或第二層的控制信息。當(dāng)檢測出傳輸差錯時，通過重發(fā)等措施進行恢復(fù)。LAPD也具有流量控制的功能。流量控制是指當(dāng)鏈路過載時，可以暫時停止該鏈路發(fā)送幀信息。

LAPD的主要功能如下：
(1)在D通路上提供一個或多個數(shù)據(jù)連接。
(2)以幀為單位傳送控制信息及用戶信息，能夠進行幀的分界和定位。
(3)能夠進行順序控制，即保持通過數(shù)據(jù)鏈路連接的各幀的發(fā)送和接收順序。
(4)能夠檢測出數(shù)據(jù)鏈路連接上的傳輸差錯、格式差錯和操作差錯。
(5)根據(jù)檢測到的傳輸差錯、格式差錯和操作差錯進行恢復(fù)。
(6)能夠?qū)⒉豢苫謴?fù)的差錯通知管理實體。
(7)進行流量控制。

2、LAPD的操作類型
LAPD的操作類型有兩類，一類是證實操作，另一類是無證實操作。
(1)證實操作
　　證實操作是一種常用的操作方式。通常用于點到點的信息傳送。證實操作需要對每個命令進行確認(rèn)。在ISDN協(xié)議中，證實操作用于傳遞第三層的呼叫控制信息，同時進行差錯校驗和流量控制。證實操作的信息傳送形式稱為多幀操作。
(2)無證實操作
　　無證實操作是指不經(jīng)過確認(rèn)的幀的傳送過程。這種操作不能保證由一個用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)一定能夠送到所需要的終點用戶。無證實操作可以用于點到點的連接，也可以用于廣播式的連接。由于在這種操作中接收端不需要進行確認(rèn)，所以在檢測出傳輸或格式差錯時，也不能進行恢復(fù)。此外無證實操作沒有流量控制的功能。
(3)LAPD的地址及鏈路標(biāo)識
　　一個數(shù)據(jù)鏈路連接由每幀的地址字段中的數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符(DLCI)來識別。LAPD與LAPB的不同之一就在于LAPD能夠支持多個鏈路連接，即具有復(fù)用功能。而復(fù)用功能的實現(xiàn)是由DLCI來完成的。

　　DLCI由兩部分組成：業(yè)務(wù)接入點標(biāo)識(SAPI)和終端端點標(biāo)識(TEI)。SAPI用來識別用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的網(wǎng)絡(luò)側(cè)或用戶側(cè)的服務(wù)接入點。而TEI用來識別在一個服務(wù)接入點內(nèi)的一個特定連接端點。

　　SAPI是識別數(shù)據(jù)鏈路層實體給第三層管理實體提供數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)的接入點。SAPI規(guī)定允許有64個業(yè)務(wù)接入點。SAPI值的分配如下表。　

　　對于點到點數(shù)據(jù)鏈路，TEI值僅與終端設(shè)備有關(guān)。一個終端設(shè)備可以包含一個或多個傳送點到點數(shù)據(jù)的TEI值。廣播式數(shù)據(jù)鏈路連接的TEI值是127。點到點數(shù)據(jù)鏈路連接的TEI值從0到63是非自動分配TEI的用戶設(shè)備。非自動TEI值由用戶選定，這些值的分配也由用戶來完成。64到126是自動分配TEI的用戶設(shè)備。自動TEI值由網(wǎng)絡(luò)選定，這些值的分配也是由網(wǎng)絡(luò)來完成的。

　　一個SAPI值與一個TEI值一起構(gòu)成一個第二層數(shù)據(jù)鏈路的地址。也就是說，對于一個給定的TEI，必須有一個SAPI相對應(yīng)，二者共同來標(biāo)識一條邏輯連接。SAPI和TEI的組合稱為數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識符(DLCI)。在任意時刻，LAPD可以提供多條邏輯連接，每條連接都有一個的DLCI。

(4)LAPD的幀結(jié)構(gòu)
　　LAPD的幀結(jié)構(gòu)是以HDLC的幀格式為基礎(chǔ)構(gòu)成的。由標(biāo)志序列、地址字段、控制字段或信息字段、幀校驗序列構(gòu)成。各幀以8bit的字節(jié)為單位，一個幀的起始首先由表示幀頭的標(biāo)志序列開始，其次是識別鏈路的地址字段，然后是表示幀類型的控制字段。在控制字段之后依次是信息字段和檢測傳輸差錯的幀校驗序列(FCS)，是表示幀結(jié)束的標(biāo)志序列。不是信息幀的各類控制幀的結(jié)構(gòu)，除不含信息字段之外，其它部分與信息幀完全相同。
(5)幀的分類及構(gòu)成
　　LAPD共有四類幀，它們是用于傳遞信息的信息幀，用于監(jiān)視狀態(tài)的監(jiān)視幀，無順序編號的無編號格式幀和用于連接管理的控制信息交換幀。
①信息幀
　　信息幀的功能是通過數(shù)據(jù)鏈路連接有序地傳送包含信息字段的編號幀。通常信息幀在點到點數(shù)據(jù)鏈路連接的多幀操作中使用。
②監(jiān)視幀
　　 監(jiān)視幀包括RR（接收準(zhǔn)備好）幀、RNR（接收未準(zhǔn)備好）幀和REJ（拒絕）幀。RR幀和RNR幀用于監(jiān)視數(shù)據(jù)鏈路連接的狀態(tài)以便進行流量控制。RR幀表示存放接收幀的緩存器空閑，可以接收對端發(fā)來的幀。RNR表示緩存器全被占用不能接收外來的幀。REJ表示由于傳輸線路等故障接收端檢測出對端發(fā)來的信息幀有差錯，要求對端重新發(fā)送信息幀。
③無編號幀
　　無編號幀沒有順序編號，共有六種。其中SABME是在請求建立多幀操作時發(fā)送；DISC幀在要求結(jié)束多幀操作時發(fā)送；DM幀是向?qū)Χ吮硎径犹幱诓鹁€狀態(tài)，無法執(zhí)行多幀操作；UA幀是對SABME和DISC等幀的響應(yīng)幀；FRMR幀是向?qū)Χ孙@示不正常的狀態(tài)；UI幀是無證實操作方式下傳遞的信息幀，用于進行不加編號的信令傳送。
④控制信息交換幀
　　XID幀用于兩端之間進行與協(xié)議有關(guān)的參數(shù)的商議。

九、ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議
　　ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口網(wǎng)絡(luò)層（第三層）利用鏈路層的信息傳遞功能，在用戶和網(wǎng)絡(luò)之間發(fā)送、接收各種控制信息，并根據(jù)用戶要求對于信息通路的建立、保持和釋放進行控制。

　　對網(wǎng)絡(luò)層作出規(guī)定的是CCITT I.450建議和I.451建議（或Q.930和Q.931建議）。建議規(guī)定了第三層的功能概要、呼叫控制過程應(yīng)具有的各種狀態(tài)、消息類型、消息構(gòu)成及編碼和基本電路交換的呼叫控制程序及分組交換的程序。

1、功能概要
　　第三層的控制功能可以分為電路交換呼叫控制和分組交換呼叫控制。電路交換呼叫控制是指終端和網(wǎng)絡(luò)之間通過D通路交換信令信息，利用B通路建立電路交換的連接，傳送用戶信息。分組呼叫的控制通過D通路實施，但分組數(shù)據(jù)信息可以通過B通路也可以通過D通路來傳送。
ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的第三層協(xié)議執(zhí)行的功能主要包括以下各項：
①處理與數(shù)據(jù)鏈路層通信的原語。
②產(chǎn)生和解釋用于同層通信的第三層消息。
③管理在呼叫控制程序中使用的定時器和邏輯實體（如：呼叫參考）。
④管理包括B通路和分組層邏輯通路在內(nèi)的各種接入資源。
⑤檢查所提供的業(yè)務(wù)是否符合要求，包括承載能力、地址和高低層兼容性檢查等。

2、呼叫控制
　　第三層的基本呼叫控制程序是由多個狀態(tài)的遷移來完成的。在呼叫控制過程中，第三層完成某一事件，例如，一個消息的發(fā)送或接收，就進行狀態(tài)的遷移。用戶側(cè)的狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的狀態(tài)應(yīng)該是相對應(yīng)的。

　　第三層的呼叫控制信息是以消息的形式進行傳遞的。以電路方式連接控制的消息為例，消息共分為四大類：類是呼叫建立消息，用于啟動一個新的呼叫；第二類是呼叫信息階段的消息，用于在通話期間傳遞各類消息；第三類是呼叫清除消息，用于呼叫的釋放；第四類是其它消息，用于詢問呼叫狀態(tài)和傳送一些通知信息等。

十、層間通信
　　層間通信是以原語的形式進行信息交換的，原語運用抽象的方法來表示層間信息的控制。兩個同層實體需要完成通信過程時，需要請求(REQUEST)、指示(INDICATION)、響應(yīng)(RESPONSE)、確認(rèn)(CONFIRM)四種原語類型。
REQUEST原語用于高層或管理實體請求低層提供服務(wù)。
INDICATION原語用于低層向高層或管理實體指示與服務(wù)有關(guān)的信息。
RESPONSE原語用于管理實體向低層證實接收到了低層送出的INDICATION指示。
CONFIRM原語用于低層向高層確認(rèn)已經(jīng)完成了所請求的事件。

1、第三層與第二層間原語
使用第二層和第三層之間的通信原語時，分為以下三個階段：
(1)建立多幀操作
DL-ESTABLISH-REQUEST
DL-ESTABLISH-INDICATION
DL-ESTABLISH-CONFIRM
(2)數(shù)據(jù)傳送
DL-DATA-REQUEST
DL-DATA-INDICATION
DL-UNIT-DATA-REQUEST
DL-UNIT-DATA-INDICATION

　　如果第二層采用證實操作方式，當(dāng)兩個第三層實體需要相互傳送消息時，使用DL-DATA-REQUEST/INDICATION原語建立與第二層的通信聯(lián)系，如果第二層采用無證實操作方式，則使用DL-UNIT-DATA-REQUEST/INDICATION原語。

(3)結(jié)束多幀操作
DL-RELEASE-REQUEST
DL-RELEASE-INDICATION
DL-RELEASE-CONFIRM

2、第二層與層層間的原語及其使用
第二層與層的層間原語主要有兩類，一類是請求，另一類是指示。
用于激活和去激活的原語有：
PH-ACTIVATE-REQUEST/INDICATION
PH-DEACTIVATE-INDICATION
用于傳送幀的原語有：
PH-DATA-REQUEST/INDICATION
　　這里概要介紹了層間原語的類型及使用示例，實際上ISDN下三層的功能還需要管理實體來統(tǒng)一進行協(xié)調(diào)，所以物理層和鏈路層還需要與管理實體進行相關(guān)的通信。一般，ISDN用戶-網(wǎng)絡(luò)接口的管理功能分為以下幾類：(1)故障管理；(2)配置管理；(3)性能管理。詳細內(nèi)容請參閱Q.921建議。

十一、補充業(yè)務(wù)的通用協(xié)議

　　控制ISDN補充業(yè)務(wù)的通用協(xié)議描述了在用戶與網(wǎng)絡(luò)之間申請和操作補充業(yè)務(wù)的通用過程。通用的概念是指對每種不同的補充業(yè)務(wù)的控制過程都能夠適用。Q.932建議對這些通用協(xié)議作了詳細規(guī)范，規(guī)定了三種通用協(xié)議：鍵盤協(xié)議(keypad protocol)、特征鍵管理協(xié)議(feature key management protocol)和功能協(xié)議(functional protocol)。其中鍵盤協(xié)議和特征鍵管理協(xié)議是激勵型(Stimulus)協(xié)議，功能協(xié)議是功能型協(xié)議。

　　激勵型協(xié)議將對補充業(yè)務(wù)的控制智能集中在網(wǎng)絡(luò)，用戶通過終端向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送特定的字符。為了識別和處理相關(guān)的補充業(yè)務(wù)，需要由網(wǎng)絡(luò)對接收到的字符進行識別、翻譯并發(fā)出相應(yīng)的指令信息。采用這種協(xié)議，終端設(shè)備不需要知道補充業(yè)務(wù)的申請、操作過程，從而減少了終端的復(fù)雜性。

　　功能型協(xié)議是將對補充業(yè)務(wù)協(xié)議的控制智能集中在終端，終端設(shè)備必須知道各種補充業(yè)務(wù)的申請及操作過程。采用這種協(xié)議比較靈活，不需要擴展新的消息而使用大量變量就可以完成處理過程，易于標(biāo)準(zhǔn)化。雖然不同的補充業(yè)務(wù)可以使用不同的協(xié)議進行操作，但作為一個原則，功能型協(xié)議是控制ISDN補充業(yè)務(wù)應(yīng)該使用的基本協(xié)議。