Основой протокольной структуры N-ISDN является семиуровневая модель открытых систем (ISO/OSI model – International Standards Organization / Open System Interconnection – Международная организация по стандартизации / взаимодействие открытых систем) [3,7]. Архитектура N-ISDN разбита на уровни в виде ISO/OSI, хотя функции многих протоколов ISDN отличаются от функций протоколов соответствующих уровней OSI.
Для ISDN стандартизированы три нижних уровня ISO (рисунок 4.6).
Рисунок 4.6. Архитектура профиля протоколов и стандартов ISDN
Соответствующая протокольным уровням структура сети ISDN приведена на рисунке 4.7.
Физический уровень архитектуры ISDN определяет физический интерфейс между оборудованием абонента и сетью общего пользования. Это интерфейсы PRI, BRI, определенные стандартами ITU-T I.430, I.431.
Рисунок 4.7. Структура сети ISDN
Канальный уровень представлен протоколом LAPD (Link Access Procedure for the D-channel – процедура доступа к звену (линии) для канала D), стандартизированного в рекомендациях ITU-T Q.921 и обеспечивающего взаимодействие устройств по каналу D. Это может быть сигнальное или информационное взаимодействие. Протокол LAPD обеспечивает коррекцию ошибок и повторную передачу между оконечным оборудованием. Он не зависит от битовой скорости передачи и требует дуплексного синхронного канала. Формат данных (кадра LAPD) представлен на рисунке 4.8. Формат имеет байтовую организацию и представлен флагами в начале и конце, полем адреса, полем управления, контрольной проверочной группой (FCS) и информацией третьего уровня.
Рисунок 4.8. Формат данных LAPD с полем адреса
Обозначения:
C/R, Command/Response – бит команды/ответа;
EA, Extension Address – бит расширения поля адреса;
FCS, Frame Check Sequence – контрольная последовательность кадра;
SAPT, Service Access Point Identifier – идентификатор точки доступа к услугам;
TEI, Terminal Endpoint Identifier – идентификатор оконечной точки терминала.
Структура адресного поля подробно представлена в таблице 4.1.
Поле управления может содержать один или два байта информации, которыми отличаются информационные циклы, контрольные циклы и ненумерованные циклы (рисунок 4.9).
Рисунок 4.9. Формат данных LAPD с полем управления
Информационные циклы управления используются для передачи сигнальной информации сетевого уровня. Они обеспечивают сигнальный обмен между абонентским терминалом и сетью и от TE до TE (из конца в конец).
Контрольные циклы управления используются для выполнения таких функций, как подтверждение приема информационных циклов и управление трафиковыми потоками.
Ненумерованные циклы управления используются для передачи информации и дополнительных функций управления канального уровня. Они обеспечивают начало и окончание процесса предоставления услуги по заданному каналу.
Структура поля управления и основные сообщения по циклам приведены в таблицах 4.2 и 4.3 соответственно.
Таблица 4.1. Структура адресного поля LAPD
Таблица 4.2. Структура поля управления LAPD
| P (Poll/Final bit) - бит опроса/завершения | В циклах управления бит P используется как запрос на ответ приемного устройства. Принимаемый терминал должен ответить на запрос. В цикле ответа бит F используется для индикации ответа на запрос |
| N(S) (Send Sequence Number) - передача номера | При передаче каждому информационному циклу присваивается номер от 0 до 127 в порядке передачи |
| N(R) (Receive Sequence Number) - передача номера | Номер следующего ожидаемого цикла. Служит подтверждением, что предыдущий информационный цикл принят нормально |
| S (Supervisory bit) - контрольный бит | Определяет тип цикла как контрольный |
| M (Modifier bit) - модификационный бит | Определяет тип цикла как ненумерованный |
Таблица 4.3. Основные сообщения по циклам в поле управления LAPD
Примечания:
I (INFO) Information Информационный бит
RR Receiver Ready Приемник готов к приему информации
RNR Receive Not Ready Приемник не готов к приему информации
REJ Reject Отбой (отмена)
SABME Set Asynchronous Установка расширенного Balance Mode Extended асинхронного сбалансированного режима
DM Disconnect Mode Режим разрушения соединения
DISC Disconnect Разрушение соединения
UI Unnumbered Ненумерованная информация Acknowledge
FRMR Frame Reject Сброс цикла
XID Exchange Identification Идентификация
АТС/коммутатора
Сетевой уровень, стандартизированный ITU-T в рекомендации Q.931, обеспечивает управление соединениями по каналу D. Структура цикла LAPD с информационным полем сетевого уровня представлена на рисунке 4.10.
В состав этого поля входят:
- дискриминатор протокола, идентифицирующий протокол сетевого уровня по Q.931;
- номер вызова CRV (Call Reference Value) для идентификации любого вызова интерфейсом пользователь/сеть;
- тип сообщения определяет характер информации; существует четыре класса сообщений: установление соединения; передача информации; разрушение и разные сообщения;
- обязательные и дополнительные информационные элементы определяются типом сообщения.
Рисунок 4.10. Формат данных LAPD с информационным полем
Примеры главных типов сообщений и типов сообщений сетевого уровня приведены в таблицах 4.4 и 4.5 соответственно.
Таблица 4.4. Главные типы сообщений сетевого уровня
| SETUP | Используется для инициализации процесса установления соединения. Может посылаться в сеть или приниматься из сети. В случае приема из сети имеет адрес TEI=127, т.е. на вызов может ответить любой TE |
| CONNECT | Посылается вызывающей стороне как подтверждение, что вызов принят |
| CONNECT ACKNOWLEDGE |
Посылается сетью вызывающему терминалу как подтверждение установления соединения, после этого сообщения начинается передача информации пользователя через каналы B |
| DISCONNECT | Посылается любой стороной как запрос на прерывание соединения |
| RELEASE | Посылается как ответ на запрос DISCONNECT. В этот момент освобождаются каналы B, очищается поле CRV |
| RELEASE COMPLETE |
Посылается как подтверждение получения сообщения RELEASE, освобождения каналов B и очищения поля CRV |
Таблица 4.5. Типы сообщений сетевого уровня
Обозначения в таблице 4.5:
1 – сообщения на установление соединения
2 – сообщения информационного обмена
3 – сообщения разрушения соединения