ISDN D-Kanalprotokoll PRE ISDN D Kanalprotokoll.pdf · Nutzkanal B15 Nutzkanal B1 Zeitschlitz 0...

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ISDN D ISDN D - - Kanalprotokoll Kanalprotokoll Schicht 1 Schicht 2 Schicht 3

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ISDN DISDN D--KanalprotokollKanalprotokoll

Schicht 1Schicht 2Schicht 3

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 2

Zeichengabe im ISDN

ISDN

TIFanalog

TIFBA

TIFPRA

NIF

SP

KN

Rechner- Steuerung

TIFanalog

TIFBA

TIFPRA

NIF

SP

KN

Rechner- Steuerung

NIF

SP

KN

Rechner- Steuerung

NIF

SP

TKAnlage

NT

NTNutzkanäle

Zeichengabekanäle

ZGV7EDSS 1 EDSS 1

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 3

Das OSI-Referenzmodell

Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7Application

Presentation

Session

Transport

Network

Data Link

Physical

Anw. Daten

CA FFCSF DatenDaten

NH Daten

TH Daten

SH Daten

PH Daten

Anw. DatenAH

Prozesse

System A System B

Physikalisches Übertragungsmedium

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 4

ISDN Protokollarchitektur

1

2

3

4

5

6

7

PhysicalBitübertragung

Data LinkSicherung

NetworkVermittlung

TransportTransport

SessionKommunikatiossteuerung

PresentationDaten-Darstellung

ApplicationAnwendung

NT

Endgerät A

logischeVerbindung

VSt ATA

DSLS-BusEG-Anschlussphysikalische Verbindung

EDSS 1

Ref

eren

zpun

kt R

Ref

eren

zpun

kt S

/T

Ref

eren

zpun

kt U

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 5

Prinzip einer ISDNPrinzip einer ISDN--ZeichengabeverbindungZeichengabeverbindung

1

2

3

4

5

6

7

PhysicalBitübertragung

Data LinkSicherung

NetworkVermittlung

TransportTransport

SessionKommunikatiossteuerung

PresentationDaten-Darstellung

ApplicationAnwendung

NT

Endgerät A

logischeVerbindung

PhysicalBitübertragung

Data LinkSicherung

NetworkVermittlung

TransportTransport

SessionKommunikatiossteuerung

PresentationDaten-Darstellung

ApplicationAnwendung

NT

Endgerät B

1

2

3

4

5

6

7

VSt BVSt ATA

ZG-Ltg

DSL S-BusDSLS-BusEG-Anschlussphysikalische Verbindung

EDSS 1physikalische Verbindung

EDSS 1ZGV7

physikalischeVerbindung

Ref

eren

zpun

kt R

Ref

eren

zpun

kt S

/T

Ref

eren

zpun

kt U

Ref

eren

zpun

kt U

Ref

eren

zpun

kt S

/TlogischeVerbindung

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 6

Prinzip einer ISDN-Nutzkanalverbindung

1

2

3

4

5

6

7

PhysicalBitübertragung

Data LinkSicherung

NetworkVermittlung

TransportTransport

SessionKommunikatiossteuerung

PresentationDaten-Darstellung

ApplicationAnwendung

NT

Endgerät A

PhysicalBitübertragung

Data LinkSicherung

NetworkVermittlung

TransportTransport

SessionKommunikatiossteuerung

PresentationDaten-Darstellung

ApplicationAnwendung

NT

Endgerät B

1

2

3

4

5

6

7

VSt BVSt ATA

DSL S-BusDSLS-BusEG-Anschluss VL

K N K N

physikalische Verbindung

Nutzkanal

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 7

Protokollablauf

1

2

3

PhysicalBitübertragung

Data LinkSicherung

NetworkVermittlung

NT

Endgerät A

logischeVerbindung

VSt AS-Bus

Ref

eren

zpun

kt S

DSL

Ref

eren

zpun

kt U

ECüberprüfen

ECüberprüfen

S1

SETUP ACK

SETUP

UA

SABME

TEI - Zuteilung

TEI Request

S0 Ruhezustand, Dauer "1"

Weckruf

Synchronisierungs-Command

S3 Synchronisiert

S4

Weckruf

Schicht 1 verfügbar

Ruhezustand

Synchronisierungs-Command

EC überprüfen

D-Kanalzugriff durchführen

Schicht 1 verfügbar

U0

U1

U2

U3

U4

Sch

icht

1S

chic

ht 2

Sch

icht

3

S2

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 8

Rahmenstruktur des BA amS0-Referenzpunkt

Nummer:

Bezeichnung:

Bit

LL F L D B2 B2B2 B1L LD L LDB1B1 B2 B2B2 B1 B1B1L FA L LD L F L D

48 47 46 45 39 38 37 36 35 34 28 27 26 25 24 23 17 16 15 14 13 12 11 10 4 3 2 1

EL F L D B2 B2B2 B1S ED M EDB1B1 B2 B2B2 B1 B1B1N FA A ED L F L D48 47 46 45 39 38 37 36 35 34 28 27 26 25 24 23 17 16 15 14 13 12 11 10 4 3 2 1Nummer:

Bezeichnung:

Bit

Rahmen-versatz

250 µs

Richtung NT TE

Richtung TE NT

Übertragungs-richtung

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 9

Pulsrahmenkennung

+ 1

0- 1

Übertragungs-richtung

LF DB1B1B1B1B1B1B1 LLLFA DLL

1. Coderegelverletzung

2. Coderegelverletzung

Rahmenanfang

+ 1

0- 1

Übertragungs-richtung

LF DB1B1B1B1B1B1B1B1 LLLFA DLL

1. Coderegelverletzung

2. Coderegelverletzung

Rahmenanfang

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 10

Pulsrahmenerkennung bei Mehrgeräteanschluss

+ 1

0- 1

Übertragungs-richtung

LF DB1B1B1B1B1B1B1 LLLFA DLL

Rahmenanfang

+ 1

0- 1

Übertragungs-richtung

LF DB1B1B1B1B1B1B1 LLLFA DLL

Rahmenanfang

a2/b2 nicht vertauscht

a2/b2 vertauscht

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 11

D-Kanal-Zugriff

11111111 01111110 110111....11 01111110 11111111 11111111 1111111111 11111111 1111111111 11111111 11111111

TE2 E-Bit

TE1 D-Bit

TE1 E-Bit

TE2 D-Bit

TE3 E-Bit

TE3 D-Bit

11111111 01111110 111111....11 11111111 11111111 01111110 110111....11 01111110 1111111111 11111111 11111111

11111111 01111110 110111....11 01111110 11111111 01111110 110111....11 01111110 1111111111 01111110 11010110

11111111 11111111 1111111111 11111111 11111111 11111111 1111111111 11111111 1111111111 01111110 11010110

11111111 01111110 110111....11 01111110 11111111 01111110 110111....11 01111110 1111111111 01111110 11010110

11111111 01111110 110111....11 01111110 11111111 01111110 110111....11 01111110 1111111111 01111110 110101108 log. "1"

Flag P8 P9kein weiterer Sendebedarf

warten auf 10 log."1"

Sendebeginn

Sendebeg.

Sendebeginn

8 log. "1"

8 log. "1"

SendebeginnAbbruchFlag

EndeFlag

P8 P9kein weiterer Sendebedarf

Flag

Flag

10 log. "1"

EndeFlag

warten auf 8 log."1"

warten auf 9 log."1"

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 12

Pulsrahmenstruktur auf derU-Schnittstelle

Synchronisierung

12 mal (B1 + B2 + D) - KanalRest

1,5 ms

SW / ISWalternierend

Nutzdaten und SignalisierungsdatenM - BitsFunktion:

Quats: 3 108 9Quat-Position: 118 - 120 10 - 117 1 - 9

Bits: 6 216 18Bit - Position: 235 - 240 19 - 234 1 - 18

Übertragungsrichtung

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 13

Rahmenstruktur des Primäranschlusses

8Bit - NummerRahmenkennungswortMeldewort

7 6 5 4 3 2 11 0X

1 1 1 11

0 0X X X X X X

Rahmenkennungs- / Meldewort

D - Kanal

Nutzkanal B16

Nutzkanal B30

Nutzkanal B15

Nutzkanal B1

Zeitschlitz 0

Zeitschlitz 1

Zeitschlitz 15

Zeitschlitz 16

Zeitschlitz 17

Zeitschlitz 31

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 14

Aktivierung der Schicht 1

INFO S0TE NT

"Dauer-1", keine Spannung

INFO S1TE NT

asynchones Signal ohne Rahmenstruktur

FD L LB1LFALB2LDLB1LDLB2LDLFL

INFO S3TE NT

alle Bits transparent

FD E LB1AFANB2EDMB1EDSB2EDLFL

INFO S4TE NT

A-Bit = 1, alle Bits transparent

FD E LB1AFANB2EDMB1EDSB2EDLFL

INFO S2TE NT

A-Bit = 0, so wie auch alle anderen Bits

250 µs

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 15

Aktivierung der Schicht 1

1

2

3

PhysicalBitübertragung

Data LinkSicherung

NetworkVermittlung

NT

Endgerät A

logischeVerbindung

VSt AS-Bus

Ref

eren

zpun

kt S

DSL

Ref

eren

zpun

kt U

ECüberprüfen

ECüberprüfen

S1

S0 Ruhezustand, Dauer "1"

Weckruf

Synchronisierungs-Command

S3 Synchronisiert

S4

Weckruf

Schicht 1 verfügbar

Ruhezustand

Synchronisierungs-Command

EC überprüfen

D-Kanalzugriff durchführen

Schicht 1 verfügbar

U0

U1

U2

U3

U4

S2

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 16

Rahmenstruktur von Schicht 2 & 3

Call ReferenceMessage TypeInformations-

elemente

Protokoll-diskriminator

Begin FlagSAPI

N (S)N (R)

FCSFCS

End Flag

1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1

1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1

Info Feldmax. 260Oktetts

SCHICHT 3 SCHICHT 2 SCHICHT 1

TEI

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 17

Schicht-2-RahmenaufbauBit-Nummer

Oktett

8 7 6 5 4 3 2 1 Protokollelemente

1 0 1 1 1 1 1 1 0 Blockbegrenzung

2 SAPI C/R E/A Adressfeld

3 TEI EA = 1 Adressfeld

4 U-Format (nur Oktett 4) Kontroll-/

5 I- und S-Format (Oktett 4 und 5) Steuerfeld

0bis256

Schicht 3 Nachrichten (max. 260 Oktett) Daten

6 Frame Check Sequence Prüfsumme

7 Frame Check Sequence Prüfsumme

8 0 1 1 1 1 1 1 0 Blockbegrenzung

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 18

Informations- und Steuerrahmen

Bit-Nummer 8 7 6 5 4 3 2 1

Oktett 4 N (S) 0

Oktett 5 N (R) P/F

Bit-Nummer 8 7 6 5 4 3 2 1

Oktett 4 0 0 0 0 S S 0 1

Oktett 5 N (R): Sequenznummer des Rahmens der bestätigt wird P/F

I-Rahmen dienen dem quittierten, seriennummeriertenInformationstransfer

S-Rahmen (Supervisory Frames) dienen der Steuerungder Datenübermittlung der Schicht 2 und enthaltendeshalb nur Empfangsfolgenummern, z.B. zur Quittierungvon I-Rahmen.

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 19

Unnummerierte Rahmen

Bit-Nummer 8 7 6 5 4 3 2 1

Oktett 4 M M M P/F M M 1 1

U-Rahmen sind ungesicherte Rahmen zum Transport von Steuerzeichen• SABME Set Asynchronous Balanced Mode Extended - Command,

Aktivierung des gleichberechtigten Betriebes,Zählerrückstellung

• UA Unnumbered Acknowledge - Response,Bestätigung ohne Folgenummer.

•DISC Disconnect - Command,Beenden der Schicht-2-Verbindung.

•UI Unnumbered Information,Übertragung von Broadcast-Meldungen

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 20

HDLC - Prinzip

DatenCRCS

Sender Übertragungsweg Empfänger

DatenCRCS

CRCE

CRCS = CRCE Übertragung OKpositive QuittungSender löscht Nachricht mit dieser

Nummer aus dem Sendespeicher

CRCS = CRCE Übertragung OK

positive Quittung

negative QuittungSender wiederholt ab dieserNummer alle Nachrichten

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 21

Auf- und Abbau einerSchicht-2-Verbindung

DISC (SAPI = 0, TEI = XX)

UA (SAPI = 0, TEI = XX)

TIFanalog

TIFBA

TIFPRA

NIF

SP

KN

Rechner- Steuerung

SABME (SAPI = 0, TEI = XX)

UA (SAPI = 0, TEI = XX)

UI (SAPI = 63, TEI = 127, ID-Request, AI, RI)

UI (SAPI = 63, TEI = 127, ID-assigned, AI = TEI, RI)

Endgerät VStTIFanalog

TIFBA

TIFPRA

NIF

SP

KN

Rechner- Steuerung

S0-Bus + Tln-Anschlussleitung

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 22

Quittierter Austausch vonI-Blöcken

I (SAPI = 0, TEI = XX, N(S) = 0, N(R) = 0)

I (SAPI = 0, TEI = XX, N(S) = 0, N(R) = 1)

(Schicht-3-Nachricht)

(Schicht-3-Nachricht + Quittung)

I (SAPI = 0, TEI = XX, N(S) = 1, N(R) = 1)

RR (SAPI = 0, TEI = XX, N(R) = 2)

(Schicht-3-Nachricht)

(Schicht-2-Nachricht = Quittung)

I (SAPI = 0, TEI = XX, N(S) = 2, N(R) = 1)

RR (SAPI = 0, TEI = XX, N(R) = 3)

(Schicht-3-Nachricht)

(Schicht-2-Nachricht = Quittung)

Endgerät VStTIFanalog

TIFBA

TIFPRA

NIF

SP

KN

Rechner- Steuerung

S0-Bus + Tln-Anschlussleitung

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 23

Sende- und EmpfangsfolgezählerV(S) V(R) 0 0

V(S) V(R) 0 0

N(S) = 0, N(R) = 0

N(S) = 0, N(R) = 1

+ 1 gesendet

+ 1 gesendet

N(S) = 1, N(R) = 1

wird durch SABME auf "0" gestellt

erste Nachricht

zweite Nachricht

dritte Nachricht

Endgerät VSt

N(S) N(R) 0 0 empfangen + 1

N(S) N(R) 1 0 empfangen + 1

V(S) V(R) 0 0

V(S) V(R) 0 1

V(S) V(R) 1 1

+ 1 gesendet

N(S) N(R) 1 1 empfangen + 1

2 2

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 24

Schicht-3-Rahmenstruktur

ProtokolldiskrininatorLänge (LEN)

Call Reference (0 - 127)

Message Type

maximal 256 OktettsInformationselemente (IE)

vorgeschrieben bzw.wahlfrei

Schicht 3Information

Oktett 1Oktett 2Oktett 3

(Oktett 4)

Oktett 260

Nac

hric

hten

-ko

pf

POEL © 2007 ISDN D-Kanalprotokoll 25

VerbindungsaufbauA Endgerät B1 Endgerät B2 Endgerät

D-Kanalprotokoll ZGV7 D-Kanalprotokoll D-Kanalprotokoll

A-Tln B-Tln

Hörer abheben

Wälton

Wählen

SETUP

SETUPACK

INFO

SETUP SETUPCALLPROC

ALERT ALERTALERT

CONN

CONN

CONNACKCONNACK

Freiton

Freitonende

KlingelnKlingeln

Hörer abheben

RELRELCOM

Gesprächsverbindung zwischen A-Tln und B-Tln

TIFanalog

TIFBA

TIFPRA

NIF

SP

KN

Rechner- Steuerung

TIFanalog

TIFBA

TIFPRA

NIF

SP

KN

Rechner- Steuerung

VStA VStB

INFOINFO