第6章综合业务数字网3
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叫控制信令协议是I.451 分组数据使用X.25第3级协 议。 D信道的高层(4～7层)可能会有一些提供端到 端用户信令的功能，具体协议有待进一步确定。
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2. ISDN的网络结构
l ISDN的一般结构如图6-8所示。它由用户网络、局 域网络和传输网络三部分组成。
•图6-8 ISDN的网络结构
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(2) 一次群速率接口 由多个B通道和D通道组合或者由H通道和B通道 组合构成基群速率接口。基群速率接口主要用于 专用用户交换机(PBX)用户及主机接入ISDN。基 群的传输速率在日本和美国为1544kbit/s，在中国 和西欧等国为2048kbit/s。考虑到基群中所要控制 的信道数量比较大，所以规定基群中的D信道的 传输速率为64kbit/s。
(3) 传输网络：包括各种功能的传输网络，即窄带传 输网、宽带传输网、公共信令传输网以及分组交 换网等。64kbit/s 电路交换连接的是ISDN的基本 功能，此外，还有 384kbit/s 的中速电路交换功 能及大于1.5Mbit/s 的高速电路交换功能。
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ISDN用户网络接口参考配置
及有关ISDN服务的方面；I.300系列描述了网络结构和运行；
I.400系列描述了用户-网络接口特性；I.600系列描述了维护
原则以及操作和其他特性。
Q 这些协议覆盖了有关交换和信令的运行部分。 “信令”在 这里的意思是指呼叫设置的处理。Q.921描述了ISDN D信道 上链路访问规程(LAPD)的数据链路进程，类似于OSI模型 的第2层功能。Q.931制定了OSI参考模型的第3层功能。
① ISDN是以电话IDN为基础发展起来的通信网； ② ISDN支持各种电话和非电话业务，包括话音、数据传 输、可视图文、智能电报、遥测和告警等业务； ③ 提供开放的标准接口； ④ 用户通过端到端的共路信令，实现灵活的智能控制。
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ISDN提供的开放系统
第6章综合业务数字网3
2. ISDN的组成与特点
第6章综合业务数字网3
3. ISDN的系列建议
l 国际电信联盟电信标准化组织（ITU-T）关于ISDN 协议的描述见下表。
协议系列
协议的用途
E
这些协议为建议的ISDN电话网络标准。如，E.146协议描述
了ISDN的国际地址。
I
这些协议主要涉及概念、术语和一般的方法。I.100系列包
括了ISDN的基本概念和其他I系列建议的结构；I.200系列涉
•图6-1 IDN示意图
第6章综合业务数字网3
•图6-2 IDN通信网 第6章综合业务数字网3
l IDN的缺点 1. 经济性差：各种网络互不兼容，终端和接入设备专
用，增加用户投资； 2. 效率低：专网专用，难以互通，资源利用率低; 3. 用户使用不方便：各种网络标准不同、号码不同、
接入过程不同； 4. 管理复杂：不同网络由不同的网络管理部门管理，
l ISDN具有3种不同的信令： (1) 用户－网络信令； (2) 网络内部信令； (3) 用户－用户信令。
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信道结构
l 信道是提供业务用的传输通道，它表示接口信息传送 能力。 ISDN的信道可以分成以下几种类型。
(1) B信道：用于传送用户信息，传输速率为64kbit/s。B 信道上可以建立三种类型的连接：电路交换连接、分 组交换连接、半固定连接(等效于租用电路)。
一般说来， C平面和U平面都可以通过原语和M 平面进行通信，由M平面中的管理实体协调C和U 之间的动作。 C和U之间不直接通信。
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l 用户—网络接口协议 用户终端设备和网络间的控制协议结构如图6-7所 示。该接口上的信道主要有两类：B信道和D信道
•图6-7 用户网络接口协议结构
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6.1.1 N-ISDN的概念
1. ISDN的由来
(1) 综合数字网( IDN) IDN是以64kbit/s的PCM信道为基础，把数字时分电话交换 和数字时分复用传输综合起来的数字电话网。 IDN实现从本地交换节点至另一端本地交换节点间的数字连 接，但并不涉及用户接续到网络的方式，IDN概念示意图如 图6-1所示。
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ISDN的基本特性
(3) 标准的用户一网络接口
标准化、多用途的用户—网络接口是ISDN的关键。 为保证ISDN用户—网络接口的通用性，ITU建议 了几种接口的标准，对于接口上的信道速率、信 道组成、插头插座的形状、控制信号格式及通信 过程等都有明确的规定。接口标准化促成终端设 备的可携性，使不同业务类型、不同厂家生产的 设备都可以按照这些ISDN标准连接，方便地接入 网络。同时，接口的标准化还简化了网络的管理 工作，网络不再关心在一个接口上使用的是哪种 类型的终端设备，只管理“接口”本身。
(2) D信道：速率为是16kbit/s或64kbit/s，它有两个用途： ①它可以传送公共信道信令，而这些信令用来控制同 一接口上的B信道上的呼叫；②当没有信令信息需要 传送时，D信道可用来传送分组数据或低速的遥控、 遥测数据。
(3) H信道：用于传送高速的用户信息，如高速传真、图 像、高速数据、高质量音响及分组交换信息等。
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接口结构
l CCITT只规定了两种用户/网络接口，即基本速率 接口和基群速率接口。
(1) 基本速率接口 该接口是把现有电话网的普通用户线作为ISDN用 户线而规定的接口，是ISDN最基本的用户/网络 接口。它由两个传输速率为64kbit/s的B通道和一 个传输速率为16kbit/s的D通道构成，通常称为 2B+D。其中一个B通道用来传送电话，另一个B 通道用来传送数据或传真，D通道用来传送信令 或分组数据信息。基本速率接口主要用于一般 ISDN用户，可接一般用户终端及办公室设备等。
第综合业务数字网3
2020/11/26
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6.1 窄带综合业务数字网
l 众所周知，通信网的两个重要组成部分是传输系统 和交换系统。当一种网络的传输系统和交换系统都 采用数字系统时，就称为综合数字网（Integrated Digital Network，IDN）。这里的“综合”是指将 “数字链路”和“数字结点”合在一个网络中。如 果将各种不同的业务信息经数字化后都在同一个网 络 中 传 送 ， 这 就 是 综 合 业 务 数 字 网 （ Integrated Services Digital Network，ISDN）。这里的“综合” 既指“综合业务”，也指“综合数字网”。
•图6-5 端到端的数字连接
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ISDN的基本特性
(2) 综合的业务
ISDN支持包括话音、数据、文字、图像在内的各 种综合业务。任何形式的原始信号，只要能够转 变成数字信号，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，而且包括了多种 多样的新型业务。
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6.2 宽带综合业务数字网
l 窄带ISDN（N-ISDN）是一种试图以数字系统代替 模拟电话系统的巨大尝试，这种数字系统既要能适 应于话音通信，又要能适应于非话音通信。由于基 本速率的接口标准已在世界范围内达成了一致，所 以人们以为这将导致对ISDN设备的大量需求，因 此会出现大规模生产、规模经济以及廉价的VLSI ISDN芯片。不幸的是，这一标准化过程花了许多 时间，而这一领域内的技术发展非常迅速，因此当 标准最终制定出来时，它已经过时了。
•ISDN网络
•分组交换能力
•终 •用户信息 •端
•ISDN •交换机
•电路交换能力 •无交换连接能力
•ISDN •用户信息 •终
•交换机
•端
•用户－网络信令
•公共信道信令能力
•用户－网络信令
•用户－用户信令
•图6-4 ISDN的组成示意
图
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l ISDN包含了七个主要功能： (1) 本地连接功能； (2) 64kbit/s电路交换功能； (3) 64kbit/s专线功能； (4) 中髙速电路交换功能； (5) 分组交换功能； (6) 中髙速专线功能； (7) 公共信道信令功能。
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l 前述N-ISDN能够提供2Mbit/s以下数字综合业务， 具有较好的经济和实用价值。但在当时（即20世 纪80年代），鉴于技术能力与业务需求的限制， N-ISDN存在以下局限性：
增加业务困难。
l 为了克服IDN的上述缺点，必须从根本上改变网络 的分立状况，用一个单一的网络来提供各种不同类 型的业务，由此发展了综合业务数字网(ISDN )。
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(2) ISDN 1984年CCITT通过了I系列建议书，对综合业务数字 网ISDN的定义为：“ISDN是由电话IDN发展起来的 一个网络，它提供端到端的数字连接以支持广泛的服 务，包括声音和非声音的，用户的接入是通过有限的 多用途用户网络接口标准实现的”。ISDN定义强调 的要点是：
l 图6-9给出ISDN用户/网络接口的参考配置。参考配 置是指用参考点和功能群的概念规定了ISDN用户系 统的标准结构，是制定ISDN用户出入口的根据。
•图6-9 ISDN用户网络接口的参考配
置
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接口速率
(1) 基本速率接口－BRI(Basic Rate Interface)
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6.1.2 ISDN的网络结构与功能结构
l ISDN协议的结构模型 该模型基于OSI模型， ITU-T为ISDN协议设 计了一个立体的结构 模型，如图6-6所示。 这个模型包含了一个 ISDN终端或网络节点 所包含的全部协议。
•图6-6 ISDN的结构模型
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30B＋D＝2048kb/s 23B＋D＝1544kb/s
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•D
•BRI
•B1
•B2
•基本速率数字管道，144kbps
•PRI
•一次群速率数字管道，2Mbps
•D •B1~B30
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l ISDN具有多种能力，用以承载不同的业务： (1) 电路交换能力； (2) 分组交换能力； (3)无交换连接能力； (4) 公共信道信令能力。
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ISDN的基本特性
(1) 端到端的数字连接
在ISDN中，所有语音、数据和图像等信号都以数 字形式进行传输和交换。这些信号都要在终端设 备中转换成数字信号，然后通过数字信道将信号 送到ISDN交换机，将这些数字信号交换、传输到 目的端的终端设备。整个过程中，所有的信号都 以数字形式进行传输和交换。如图6-5所示。
l 该模型由3个平面组成，对应3种不同类型的信息:
(1) 控制平面(C)，是关于控制信令的协议，它覆盖了 所有对呼叫和到网络性能的控制，共分7层。
(2) 用户平面(U)，是关于用户信息的协议，它覆盖了 在用户信息传送信道上实行数据交换的全部规则， 也分7层。
(3) 管理平面(M)，是关于终端或ISDN节点内部操作 功能的规则，不分层。
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(1) 用户网络：用户所在地的设备及接口，如终端设 备TE、终端适配器TA、网络终接设备NT等。
(2) 局域网络：包括一个本地交换机（即用户环路） 内放置的一组设备，其中有网络终端NT和线路 终端LT的传输系统，远端复用和分接器（集中器） 及交换单元。一个ISDN业务局，它由本地交换 机和相关的其他设备构成。
➢信道结构：(2B＋D) ➢B：64kb/s D：16kb/s ➢净速率：2B＋D＝2×64kb/s＋16kb/s=144kb/s ➢实际速率＝净速率＋控制信息
U接口＝160kb/s S/T接口＝192kb/s
(2) 一次群速率接口－PRI(Primary Rate Interface)
➢信道结构：(30B＋D)或(23B＋D) ➢B：64kb/s D：64kb/s ➢净速率：30B＋D＝1984kb/s 23B＋D＝1536kb/s ➢T/U接口实际速率＝净速率＋控制信息
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l 在第1层上，因为B信道和D信道复用在同一个物理 传输媒体上，所以这两种信道使用相同的协议： ITU-T的I.430和I.431建议分别是基本速率接口和一 次群速率接口的第1层协议。
l 第2层向上，B信道和D信道开始使用不同的协议。 l 第3层的协议和D信道上传送的信息种类有关：呼
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2. ISDN的网络结构
l ISDN的一般结构如图6-8所示。它由用户网络、局 域网络和传输网络三部分组成。
•图6-8 ISDN的网络结构
第6章综合业务数字网3
(2) 一次群速率接口 由多个B通道和D通道组合或者由H通道和B通道 组合构成基群速率接口。基群速率接口主要用于 专用用户交换机(PBX)用户及主机接入ISDN。基 群的传输速率在日本和美国为1544kbit/s，在中国 和西欧等国为2048kbit/s。考虑到基群中所要控制 的信道数量比较大，所以规定基群中的D信道的 传输速率为64kbit/s。
(3) 传输网络：包括各种功能的传输网络，即窄带传 输网、宽带传输网、公共信令传输网以及分组交 换网等。64kbit/s 电路交换连接的是ISDN的基本 功能，此外，还有 384kbit/s 的中速电路交换功 能及大于1.5Mbit/s 的高速电路交换功能。
第6章综合业务数字网3
ISDN用户网络接口参考配置
及有关ISDN服务的方面；I.300系列描述了网络结构和运行；
I.400系列描述了用户-网络接口特性；I.600系列描述了维护
原则以及操作和其他特性。
Q 这些协议覆盖了有关交换和信令的运行部分。 “信令”在 这里的意思是指呼叫设置的处理。Q.921描述了ISDN D信道 上链路访问规程(LAPD)的数据链路进程，类似于OSI模型 的第2层功能。Q.931制定了OSI参考模型的第3层功能。
① ISDN是以电话IDN为基础发展起来的通信网； ② ISDN支持各种电话和非电话业务，包括话音、数据传 输、可视图文、智能电报、遥测和告警等业务； ③ 提供开放的标准接口； ④ 用户通过端到端的共路信令，实现灵活的智能控制。
第6章综合业务数字网3
ISDN提供的开放系统
第6章综合业务数字网3
2. ISDN的组成与特点
第6章综合业务数字网3
3. ISDN的系列建议
l 国际电信联盟电信标准化组织（ITU-T）关于ISDN 协议的描述见下表。
协议系列
协议的用途
E
这些协议为建议的ISDN电话网络标准。如，E.146协议描述
了ISDN的国际地址。
I
这些协议主要涉及概念、术语和一般的方法。I.100系列包
括了ISDN的基本概念和其他I系列建议的结构；I.200系列涉
•图6-1 IDN示意图
第6章综合业务数字网3
•图6-2 IDN通信网 第6章综合业务数字网3
l IDN的缺点 1. 经济性差：各种网络互不兼容，终端和接入设备专
用，增加用户投资； 2. 效率低：专网专用，难以互通，资源利用率低; 3. 用户使用不方便：各种网络标准不同、号码不同、
接入过程不同； 4. 管理复杂：不同网络由不同的网络管理部门管理，
l ISDN具有3种不同的信令： (1) 用户－网络信令； (2) 网络内部信令； (3) 用户－用户信令。
第6章综合业务数字网3
信道结构
l 信道是提供业务用的传输通道，它表示接口信息传送 能力。 ISDN的信道可以分成以下几种类型。
(1) B信道：用于传送用户信息，传输速率为64kbit/s。B 信道上可以建立三种类型的连接：电路交换连接、分 组交换连接、半固定连接(等效于租用电路)。
一般说来， C平面和U平面都可以通过原语和M 平面进行通信，由M平面中的管理实体协调C和U 之间的动作。 C和U之间不直接通信。
第6章综合业务数字网3
l 用户—网络接口协议 用户终端设备和网络间的控制协议结构如图6-7所 示。该接口上的信道主要有两类：B信道和D信道
•图6-7 用户网络接口协议结构
第6章综合业务数字网3
6.1.1 N-ISDN的概念
1. ISDN的由来
(1) 综合数字网( IDN) IDN是以64kbit/s的PCM信道为基础，把数字时分电话交换 和数字时分复用传输综合起来的数字电话网。 IDN实现从本地交换节点至另一端本地交换节点间的数字连 接，但并不涉及用户接续到网络的方式，IDN概念示意图如 图6-1所示。
第6章综合业务数字网3
ISDN的基本特性
(3) 标准的用户一网络接口
标准化、多用途的用户—网络接口是ISDN的关键。 为保证ISDN用户—网络接口的通用性，ITU建议 了几种接口的标准，对于接口上的信道速率、信 道组成、插头插座的形状、控制信号格式及通信 过程等都有明确的规定。接口标准化促成终端设 备的可携性，使不同业务类型、不同厂家生产的 设备都可以按照这些ISDN标准连接，方便地接入 网络。同时，接口的标准化还简化了网络的管理 工作，网络不再关心在一个接口上使用的是哪种 类型的终端设备，只管理“接口”本身。
(2) D信道：速率为是16kbit/s或64kbit/s，它有两个用途： ①它可以传送公共信道信令，而这些信令用来控制同 一接口上的B信道上的呼叫；②当没有信令信息需要 传送时，D信道可用来传送分组数据或低速的遥控、 遥测数据。
(3) H信道：用于传送高速的用户信息，如高速传真、图 像、高速数据、高质量音响及分组交换信息等。
第6章综合业务数字网3
接口结构
l CCITT只规定了两种用户/网络接口，即基本速率 接口和基群速率接口。
(1) 基本速率接口 该接口是把现有电话网的普通用户线作为ISDN用 户线而规定的接口，是ISDN最基本的用户/网络 接口。它由两个传输速率为64kbit/s的B通道和一 个传输速率为16kbit/s的D通道构成，通常称为 2B+D。其中一个B通道用来传送电话，另一个B 通道用来传送数据或传真，D通道用来传送信令 或分组数据信息。基本速率接口主要用于一般 ISDN用户，可接一般用户终端及办公室设备等。
第综合业务数字网3
2020/11/26
第6章综合业务数字网3
6.1 窄带综合业务数字网
l 众所周知，通信网的两个重要组成部分是传输系统 和交换系统。当一种网络的传输系统和交换系统都 采用数字系统时，就称为综合数字网（Integrated Digital Network，IDN）。这里的“综合”是指将 “数字链路”和“数字结点”合在一个网络中。如 果将各种不同的业务信息经数字化后都在同一个网 络 中 传 送 ， 这 就 是 综 合 业 务 数 字 网 （ Integrated Services Digital Network，ISDN）。这里的“综合” 既指“综合业务”，也指“综合数字网”。
•图6-5 端到端的数字连接
第6章综合业务数字网3
ISDN的基本特性
(2) 综合的业务
ISDN支持包括话音、数据、文字、图像在内的各 种综合业务。任何形式的原始信号，只要能够转 变成数字信号，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，而且包括了多种 多样的新型业务。
第6章综合业务数字网3
6.2 宽带综合业务数字网
l 窄带ISDN（N-ISDN）是一种试图以数字系统代替 模拟电话系统的巨大尝试，这种数字系统既要能适 应于话音通信，又要能适应于非话音通信。由于基 本速率的接口标准已在世界范围内达成了一致，所 以人们以为这将导致对ISDN设备的大量需求，因 此会出现大规模生产、规模经济以及廉价的VLSI ISDN芯片。不幸的是，这一标准化过程花了许多 时间，而这一领域内的技术发展非常迅速，因此当 标准最终制定出来时，它已经过时了。
•ISDN网络
•分组交换能力
•终 •用户信息 •端
•ISDN •交换机
•电路交换能力 •无交换连接能力
•ISDN •用户信息 •终
•交换机
•端
•用户－网络信令
•公共信道信令能力
•用户－网络信令
•用户－用户信令
•图6-4 ISDN的组成示意
图
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l ISDN包含了七个主要功能： (1) 本地连接功能； (2) 64kbit/s电路交换功能； (3) 64kbit/s专线功能； (4) 中髙速电路交换功能； (5) 分组交换功能； (6) 中髙速专线功能； (7) 公共信道信令功能。
第6章综合业务数字网3
l 前述N-ISDN能够提供2Mbit/s以下数字综合业务， 具有较好的经济和实用价值。但在当时（即20世 纪80年代），鉴于技术能力与业务需求的限制， N-ISDN存在以下局限性：
增加业务困难。
l 为了克服IDN的上述缺点，必须从根本上改变网络 的分立状况，用一个单一的网络来提供各种不同类 型的业务，由此发展了综合业务数字网(ISDN )。
第6章综合业务数字网3
(2) ISDN 1984年CCITT通过了I系列建议书，对综合业务数字 网ISDN的定义为：“ISDN是由电话IDN发展起来的 一个网络，它提供端到端的数字连接以支持广泛的服 务，包括声音和非声音的，用户的接入是通过有限的 多用途用户网络接口标准实现的”。ISDN定义强调 的要点是：
l 图6-9给出ISDN用户/网络接口的参考配置。参考配 置是指用参考点和功能群的概念规定了ISDN用户系 统的标准结构，是制定ISDN用户出入口的根据。
•图6-9 ISDN用户网络接口的参考配
置
第6章综合业务数字网3
接口速率
(1) 基本速率接口－BRI(Basic Rate Interface)
第6章综合业务数字网3
6.1.2 ISDN的网络结构与功能结构
l ISDN协议的结构模型 该模型基于OSI模型， ITU-T为ISDN协议设 计了一个立体的结构 模型，如图6-6所示。 这个模型包含了一个 ISDN终端或网络节点 所包含的全部协议。
•图6-6 ISDN的结构模型
第6章综合业务数字网3
30B＋D＝2048kb/s 23B＋D＝1544kb/s
第6章综合业务数字网3
•D
•BRI
•B1
•B2
•基本速率数字管道，144kbps
•PRI
•一次群速率数字管道，2Mbps
•D •B1~B30
第6章综合业务数字网3
l ISDN具有多种能力，用以承载不同的业务： (1) 电路交换能力； (2) 分组交换能力； (3)无交换连接能力； (4) 公共信道信令能力。
第6章综合业务数字网3
ISDN的基本特性
(1) 端到端的数字连接
在ISDN中，所有语音、数据和图像等信号都以数 字形式进行传输和交换。这些信号都要在终端设 备中转换成数字信号，然后通过数字信道将信号 送到ISDN交换机，将这些数字信号交换、传输到 目的端的终端设备。整个过程中，所有的信号都 以数字形式进行传输和交换。如图6-5所示。
l 该模型由3个平面组成，对应3种不同类型的信息:
(1) 控制平面(C)，是关于控制信令的协议，它覆盖了 所有对呼叫和到网络性能的控制，共分7层。
(2) 用户平面(U)，是关于用户信息的协议，它覆盖了 在用户信息传送信道上实行数据交换的全部规则， 也分7层。
(3) 管理平面(M)，是关于终端或ISDN节点内部操作 功能的规则，不分层。
第6章综合业务数字网3
(1) 用户网络：用户所在地的设备及接口，如终端设 备TE、终端适配器TA、网络终接设备NT等。
(2) 局域网络：包括一个本地交换机（即用户环路） 内放置的一组设备，其中有网络终端NT和线路 终端LT的传输系统，远端复用和分接器（集中器） 及交换单元。一个ISDN业务局，它由本地交换 机和相关的其他设备构成。
➢信道结构：(2B＋D) ➢B：64kb/s D：16kb/s ➢净速率：2B＋D＝2×64kb/s＋16kb/s=144kb/s ➢实际速率＝净速率＋控制信息
U接口＝160kb/s S/T接口＝192kb/s
(2) 一次群速率接口－PRI(Primary Rate Interface)
➢信道结构：(30B＋D)或(23B＋D) ➢B：64kb/s D：64kb/s ➢净速率：30B＋D＝1984kb/s 23B＋D＝1536kb/s ➢T/U接口实际速率＝净速率＋控制信息
第6章综合业务数字网3
l 在第1层上，因为B信道和D信道复用在同一个物理 传输媒体上，所以这两种信道使用相同的协议： ITU-T的I.430和I.431建议分别是基本速率接口和一 次群速率接口的第1层协议。
l 第2层向上，B信道和D信道开始使用不同的协议。 l 第3层的协议和D信道上传送的信息种类有关：呼