Protokoły ISDN

Protokoły sygnalizacyjne ISDN

W ISDN sygnalizacja w kanale D wykorzystuje stos protokołów. Obejmuje on funkcje warstwy fizycznej, łącza danych i warstwy sieciowej interfejsu użytkownik-sieć. Są to funkcjonalne warstwy interfejsu, a ich odpowiedniki w modelu OSI są przybliżone. Zalecenia ITU-T I.430, I.431, Q.921 i Q.931 określają interfejs oraz procedury sygnalizacyjne.

Warstwowa architektura ISDN dla kanału D

W interfejsie użytkownik-sieć sygnalizacja ISDN jest zorganizowana w trzy warstwy protokołów o określonym zakresie.

• Warstwa 1: fizyczna (zalecenia I.430/I.431)

  Ta warstwa określa przesyłanie bitów przez interfejs użytkownik-sieć ISDN. I.430 dotyczy dostępu o podstawowej szybkości, a I.431 dostępu o szybkości pierwotnej. Dostęp podstawowy ma zwykle dwa kanały B i jeden kanał D, natomiast dostęp pierwotny ma większą liczbę kanałów B oraz jeden kanał D. Zalecenia opisują charakterystyki elektryczne, kodowanie liniowe, strukturę ramki i okablowanie złączy w określonych punktach odniesienia.

• Warstwa 2: łącza danych (Q.921/LAPD)

  Ta warstwa zapewnia niezawodny transfer przez jedno łącze sygnalizacyjne między terminalem a stroną sieciową. Q.921 definiuje procedury LAPD wywodzące się z HDLC, dotyczące ramkowania, adresowania łącza, wykrywania błędów, retransmisji, kontroli przepływu i wielu połączeń logicznych. Warstwa łącza przenosi sygnalizację warstwy 3 między terminalem a centralą lokalną.

• Warstwa 3: sieciowa (Q.931/DSS1)

  Ta warstwa zestawia, utrzymuje i zwalnia połączenia z komutacją kanałów oraz obsługuje procedury usług dodatkowych. Q.931 definiuje komunikaty sygnalizacyjne wymieniane przez terminal i sieć, w tym komunikaty zestawiania, alarmowania, nawiązania i zwalniania połączenia.

Warstwa 2: Q.921 (LAPD)

Protokół Warstwy 2 jest znany jako LAPD (Procedura Dostępu do Łącza w Kanale D), standaryzowany w zaleceniu ITU-T Q.921. Jego główne funkcje to:

• Ramkowanie: Umieszcza komunikaty warstwy 3 w uporządkowanych jednostkach zwanych ramkami, zawierających pola adresowe i sterujące.
• Wykrywanie błędów i retransmisja: Pole Frame Check Sequence wykrywa uszkodzone ramki. Procedury LAPD mogą zażądać retransmisji ramki po niepomyślnym sprawdzeniu, a numery sekwencyjne wspierają dostarczanie w kolejności.
• Kontrola przepływu: Ogranicza wysyłanie danych, gdy odbiornik nie może ich jeszcze przetworzyć, zgodnie z procedurami łącza Q.921.
• Multipleksacja: Umożliwia wielu połączeniom logicznym, na przykład z różnych terminali na magistrali, współdzielenie kanału D za pomocą identyfikatorów łączy.

Warstwa 3: Q.931 (DSS1)

Protokół Warstwy 3 to DSS1 (Cyfrowy System Sygnalizacji Abonenckiej nr 1), określony w zaleceniu ITU-T Q.931 dla podstawowego sterowania połączeniem. Definiuje komunikaty wymieniane przez terminal i sieć w całym przebiegu połączenia. Komunikaty opisują stan połączenia i przenoszą informacje, takie jak numer wywoływany oraz żądane właściwości usługi.

Przykład przebiegu połączenia ISDN

1. Zestawianie połączenia: Podnosisz słuchawkę telefonu ISDN i wybierasz numer. Twój telefon wysyła komunikat SETUP przez kanał D. Komunikat ten zawiera wybrany numer oraz typ usługi (np. rozmowa głosowa 64 kb/s).
2. Potwierdzenie z sieci: Sieć odbiera komunikat SETUP i odsyła CALL PROCEEDING, informując o przetwarzaniu połączenia.
3. Dzwonienie do odbiorcy: Sieć wysyła sygnał do telefonu docelowego. Telefon ten zaczyna dzwonić i odsyła komunikat ALERTING. Sieć przekazuje go do Twojego telefonu, a Ty słyszysz sygnał dzwonienia.
4. Nawiązanie połączenia: Osoba po drugiej stronie odbiera. Jej telefon wysyła komunikat CONNECT. Sieć go odbiera, zestawia kanał B z komutacją kanałów między terminalami i wysyła CONNECT do telefonu wywołującego. Terminal wywołujący potwierdza komunikatem CONNECT ACK.
5. Rozmowa: Połączenie jest teraz aktywne. Dane głosowe przepływają przez jeden z kanałów B, podczas gdy kanał D pozostaje dostępny dla dalszej sygnalizacji, na przykład powiadomień o połączeniu oczekującym.
6. Rozłączanie: Po odłożeniu słuchawki telefon wysyła komunikat DISCONNECT. Sieć zwalnia kanał B i wysyła do terminali RELEASE. Terminale odpowiadają komunikatem RELEASE COMPLETE, aż oba końce zostaną zwolnione.