V5接口

V5接口及其应用主要内容一V5接口的产生背景二V5接口概述三V5接口协议和规范四常见的呼叫流程一V5接口的产生背景随着通信网的数字化，光纤和数字用户传输系统大量引入，这些都要求本地交换机提供数字用户接入的能力。而目前ITU已经定义的V1到V4接口主要是为满足ISDN用户接入而制定的，它们的共同特点是都不支持PSTN和ISDN的综合接入，标准度不高，通用性差。其中V1、V3和V4仅支持ISDN业务的接入，V2接口虽然支持PSTN与ISDN业务的接入，但标准不统一，影响了设备的兼容性和应用的经济性。为适应接入网范围中的多种传输媒质，多种接入配置和业务，V5.1,V5.2开放接口相继出现。数字型接口（V接口）仅支持ISDN业务的接入。支持PSTN与ISDN业务的接入，但标准不统一。LEV1接口V2接口V5接口V3接口V4接口V5.2接口V5.1接口逐步优化二V5接口概述2.1V5接口定义：V5接口是本地数字交换机（LE）和接入网（AN）之间开放的，标准的，综合的，实现交换与传输结合的新型数字接口，包括V5.1接口和V5.2接口。V5接口属于业务节点（SNI）接口。业务节点接口是接入网和业务节点之间的接口，分布在接入网的业务侧，对不同的用户业务提供相应的业务节点接口，使业务能与交换机相连。V5接口传输链路系统终端ISDN终端数据终端电话ANLE图2-1V5接口示意图2.2V5接口类型：V5接口分为V5.1接口和V5.2接口V5.1接口是指使用单个2.048Mbit/s链路、固定分配时隙、无集线和保护功能的标准化接口。可支持PSTN和ISDN基本接入。V5.2接口是指按需使用1～16个2.048Mbit/s链路、动态分配时隙、具有集线和保护功能的标准化接口。它除了支持V5.1接口业务和帧中继外，还支持ISDN基群速率（30B+D)业务承载通路ISDND通路信息PSTN信令信息定时信息控制信息承载通路ISDND通路PSTN信令信息定时信息控制信息链路控制信息保护信息承载通路连接(BCC)信息ANLELEAN(a)V5.1接口功能(b)V5.2接口功能图2-2V5接口功能接口类型功能V5.1接口V5.2接口链路数1个2.048Mbit/s链路1～16个2.048Mbit/s链路集线功能固定分配时隙、无集线功能动态分配时隙、有集线功能保护功能无保护功能有保护功能支持的ISDN业务仅支持2B+D业务支持2B+D业务和30B+D业务协议PSTN/控制PSTN/控制/链路控制/BCC/保护表2-1V5.1与V5.2接口性能比较V5接口是开放的、标准化的数字接口，便于不同厂家的设备进行互连，促进了接入网的迅速发展V5接口促使接入和业务分离，V5接口是一种较成熟的用户信令和用户接口，但是V5接口没有传送网管信息，优化了网络结构V5接口具有丰富的综合业务接入能力，如PSTN、ISDN、模拟租用线和数字租用线等，有利于综合业务的发展V5接口的出现降低了接入网的成本，提高了网络的可靠性和可维护性。2.3V5接口的优势：三V5接口协议和规范V5接口协议分为3层5个子协议三层为物理层，数据链路层和网络层五个子协议分别为PSTN协议，控制协议，链路控制协议，承载通道控制（BCC）协议和保护协议网络层PSTN协议控制协议链路控制协议BCC协议保护协议PSTN协议控制协议链路控制协议BCC协议保护协议Q.931Q.931Q.921数据链路层L2Q.931ANLEV52物理层AN帧中继LAPV5-EFET/L2D16/64C64LCTELAPV5-EFC64D16/64PSTN映射功能映射功能LAPV5-DLLAPV5-DL图3-1V5接口协议3.1V5接口的物理层功能V5接口物理层又称物理连接层，主要实现本地数字交换机（LE）与接入网（AN）之间的物理连接，采用广泛应用的2.048Mbit/s数字接口，中间加入透明的数字传输链路。每个2.048Mbit/s接口的电气和物理特性均应符合ITU-T建议G.703，即采用HDB3码。可以采用同轴75或平衡120接口方式，推荐采用后者。每帧由32个时隙(TS)组成，其中TS0用于帧定位和CRC-4程序，TS16作为通信通路(C通路)，如果需要传送的信息较多，还可以使用TS15和TS31作为C通路。其它时隙可以作为承载通路(B通路)，用于透明传送ISDN的B通路或PSTN中按PCM编码的64Kb/s的信息。3.2V5接口的数据链路层功能V5接口数据链路层提供点到点的可靠传递，对其上层提供一个无差错的理想通道。V5接口的数据链路层是仅对逻辑C通道而言的。V5接口数据链路层使用的规程为LAPV5，它基于LAPD规程。LAPV5规程又可以进一步分为两个子层，即封装功能子层(LAPV5-EF)和数据链路子层(LAPV5-DL)。此外，AN的第二层功能中还应包括帧中继子层(AN-FR)，用于支持ISDND通路信息。3.3V5接口的网络层功能V5接口网络层又称协议处理层，主要完成5个子协议的处理。V5接口可以支持下面5种协议：PSTN信令协议、控制协议(公共控制和用户端口控制)、链路控制协议、BCC协议和保护协议。后三种协议仅适用于V5.2接口。所有第三层协议都是面向消息的协议。每个消息应由协议鉴别语(1个字节)、网络层层地址(2个字节)、消息类型(1个字节)等信息单元和视具体要求而定的其它信息单元组成。3.4网络层的5个子协议链路控制协议（LINKCONTROL）承载通道控制协议（BEARERCHANNELCONTROL）V5协议PSTN协议控制协议（CONTROL）保护协议（PROTECTION）图3-2V5接口的5个子协议PSTN协议ANLEPSTN协议消息模拟信号话机A话机B001001100110110….PSTN协议用于在V5.2接口上传送PSTN的模拟线路状态。将AN用户的线路状态信令（模拟信号）转化成V5消息（PSTN协议消息，数字信号）传到LE。图3-3图3-4常见的PSTN协议消息类型ANLEESTABLISHESTABLISHACKSIGNALSIGNALACKDISCONNECTDISCONNECTCOMPLETEBCC协议ANLEBCC协议A承载通道B用于把一特定2M链路上的承载通道基于呼叫动态分配给用户端口，呼叫完毕后释放该承载通道。BCC协议只支持AN用户端口和V5.2接口之间的连接，不支持AN内部的交换（即用户端口到用户端口的连接）。一个V5接口有几百个承载通道，以收敛比1：5可接几千个话机，在LE控制下，BCC协议决定如何分配这些承载通道。图3-5图3-6常见的BCC协议消息类型ANLEALLOCATIONALLOCATIONCOMPLETEALLOCATIONREJECTDEALLOCATIONDEALLOCATIONCOMPLETEDEALLOCATIONREJECT控制协议ISDN基本用户ISDN基群用户分为公共控制部分和用户端口控制部分。公共控制部分：V5接口重启动等过程中处理V5变量及接口ID核实的功能。用户端口控制部分：用于对AN的PSTN和ISDN用户端口状态的阻塞与解阻塞、激活与去激活，以实现维护的目的。ANLEPSTN用户V5接口图3-7图3-8常见的控制协议消息类型ANLEPORTCONTROLPORTCONTROLACKCOMMONCONTROLCOMMONCONTROLACK链路控制协议用于每个2M链路的识别、控制，故障时进行阻塞。链路身份识别：链路标识。链路维护：故障时使其脱离业务，故障恢复时使其重返业务。ANLE2M链路图3-9图3-10常见的链路控制协议消息类型ANLELINKCONTROLLINKCONTROLACK保护协议ANLE2M链路用于传送有关保护切换的信令，把逻辑C通道切换到其它物理C通道上。保护协议保护活动的C通道，但不保护承载通路。即承载通路发生故障时，已连接到该承载通路的用户将被中断。图3-11图3-12常见的保护协议消息类型LESWITCHOVERREQSWITCHOVERCOMOSSWITCHOVERCOMSWITCHOVERACKSWITCHOVERREJRESETSNCOMRESETSNACKAN3.5V5.2接口的控制原则1、LE负责呼叫控制，AN没有交换功能，只提供一个透明的传输通道，即在V5接口正常工作时，AN可以不知道呼叫的状态。2、用户端口物理上属于AN，AN侧负责接入管理，LE负责业务管理（即业务由LE实现），它们之间通过V5接口互相通信。3、AN在对用户端口进行非紧急维护时，对端口的阻塞请求，须由LE授权，在对用户端口进行紧急维护时，可以不考虑LE的状态，但需指示给LE。四常见的呼叫流程1、用户启动的PSTN呼叫2、网络启动的PSTN呼叫3、用户启动的呼叫释放4、网络启动的呼叫释放ESTABLISH（稳态信号，摘机）ALLOCATION_COMPLETEALLOCATIONESTABLISH_ACK送拨号音拨号用户摘机分配用户侧与V5侧时隙ANLE图4-1用户启动的PSTN呼叫ALLOCATION_COMPLETEALLOCATIONESTABLISH_ACK被叫摘机振铃音分配用户侧与V5侧时隙ANLESIGNAL_ACKSIGNAL（稳态信号，摘机）ESTABLISH（断续振铃音）通话图4-2网络启动的PSTN呼叫DEALLOCATION用户挂机释放用户侧与V5侧时隙ANLESIGNAL（稳态信号，挂机）SIGNAL_ACKDISCONNECT_COMPLETEDISCONNECTDEALLOCATION_COMPLETE图4-3用户启动的呼叫释放DISCONNECT用户挂机释放用户侧与V5侧时隙ANLESIGNAL（稳态信号，挂机）SIGNAL_ACKDEALLOCATIONDISCONNECT_COMPLETEDEALLOCATION_COMPLETE忙音SIGNAL（稳态信号，挂机）SIGNAL_ACK图4-4网络启动的呼叫释放参考文献1孙强，周虚光接入网技术及其应用北京：北京交通大学出版社20072钱宗钰，区惟煦，寿国础光纤接入网技术及其应用北京：人民邮电出版社20013雷维礼，马立香接入网技术北京：清华大学出版社20064张中荃接入网技术(第2版)北京：人民邮电出版社20095弗朗斯本地接入网技术北京：电子工业出版社20056ZTE中兴：ZXJ10数字程控交换机郑州外包商初级培训教材7华为技术：V5信令专题ISSUE1.2ThankYouVeryMuch!