窄帶網(wǎng)絡(luò)(N-ISDN)的信令系統(tǒng)是隨終端和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的發(fā)展而緩慢發(fā)展的,最后,同時受電信網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)的影響,N-ISDN使用了基于消息的信令系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括兩個協(xié)議:應(yīng)用于用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI,User Network Interface)的一號數(shù)字用戶信令DSS1(DSS1,Digital Subscriber Signaling No.1)和應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI,Network Node Interface)的七號信令系統(tǒng)(SS7,Signaling System No.7)。信令體系結(jié)構(gòu)采用了OSI基本參考模型(OSI BRM,OSI Basic Reference Model)原則,形成了各層的協(xié)議。
在同一類網(wǎng)絡(luò)中存在兩個不同的協(xié)議是基于這樣的假設(shè):網(wǎng)絡(luò)的智能性比用戶終端高得多。在一般的電話網(wǎng)中,這種假定是正確的。然而電話設(shè)備在向PC式的終端方向發(fā)展,這消除了終端和網(wǎng)絡(luò)之間的智能差別。同樣,隨著技術(shù)的發(fā)展,DSS1和SS7也越來越相似。
在規(guī)劃B-ISDN協(xié)議體系的設(shè)計(jì)時,必須同時考慮后向兼容性(使得在寬帶網(wǎng)絡(luò)中能包含窄帶服務(wù),允許窄帶終端與寬帶終端進(jìn)行通話)和與來自其他環(huán)境(如OSI體系)的新概念相結(jié)合的要求。現(xiàn)在UNI協(xié)議已經(jīng)發(fā)展到二號數(shù)字用戶信令(DSS2,Digital Subscriber Signaling No.2)。
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1、B-ISDN的UNI協(xié)議
圖1給出了ISDN和B-ISDN各自的協(xié)議棧的概貌。Q.2931是寬帶ATM網(wǎng)絡(luò)中對點(diǎn)到點(diǎn)呼叫和連接進(jìn)行控制的信令協(xié)議。它的消息與它在窄帶網(wǎng)中相應(yīng)的協(xié)議Q.931的消息相似,但增加了一些新的信息單元,用于支持多媒體業(yè)務(wù)所需的增強(qiáng)能力。例如:在消息SETUP中增加了信息單元ATM user cell rate,以攜帶峰值信元率(Peak Cell Rate)以外的參數(shù),如該連接的可忍受信元速率(Sustainable Cell Rate)和最大突發(fā)規(guī)模(Maximum Burst Size)。這些參數(shù)能應(yīng)用于到網(wǎng)絡(luò)及來自網(wǎng)絡(luò)兩個方向,因此能夠建立具有不對稱帶寬的雙向連接。同時,為支持點(diǎn)到多點(diǎn)連接Q.2931的增強(qiáng)版本Q.2971中定義了一組新的消息。其中,ADDPARTY消息提供了將新的葉子節(jié)點(diǎn)加到一活躍連接的邏輯樹上的能力,該連接建立在根用戶與一初始葉子用戶之間。
信令ATM適配層(SAAL,Signaling ATM Adaptation Layer)包括兩個部分,提供了通過ATM信元傳送呼叫及連接控制信息所需的所有功能。其中,公共部分(Common Part)提供消息的不可靠傳送,實(shí)現(xiàn)將上層消息分割為ATM信元,及從ATM信元中提取并重新組裝上層消息的過程。相關(guān)的協(xié)議為AAL5(ATM Adaptation Layer 5)。AAL5是AAL中最簡單的適配協(xié)議,不要求在分段的頭部附加控制信息。業(yè)務(wù)特定部分(Service-Specific Part)又進(jìn)一步分為業(yè)務(wù)特定的面向連接協(xié)議(SSCOP,Service-Specific Connection-Oriented Protocol)和業(yè)務(wù)特定協(xié)調(diào)功能(SSCF,Service-Specific Coordination Function)。其中,SSCF使得SSCOP服務(wù)能滿足SSCF用戶的要求。SSCOP通過對被破壞消息的糾錯及流量控制提供消息的可靠傳輸。
2、B-ISDN的NNI協(xié)議
圖2給出了N-ISDN與B-ISDN各自的相關(guān)協(xié)議棧概況。其中:
消息傳遞部分(MTP, Message Transfer Part)。有三層,提供無連接的消息傳送。MTP1對應(yīng)于OSI的物理層,為信令提供雙向傳送路徑。MTP2對應(yīng)與OSI的數(shù)據(jù)鏈路層,執(zhí)行檢錯,糾錯,監(jiān)視及流量控制。MTP3實(shí)現(xiàn)信令消息處理和信令網(wǎng)管理的功能。其中,信令消息處理負(fù)責(zé)判斷來自MTP2的消息的目的地址是其他信令點(diǎn)還是自己。若是發(fā)給其他信令點(diǎn),則需進(jìn)行選路轉(zhuǎn)發(fā);若是發(fā)給自身,則需將消息提交至相應(yīng)的MTP3用戶或函數(shù)。信令網(wǎng)管理在信令鏈路或信令點(diǎn)出錯時,負(fù)責(zé)信令網(wǎng)的重新配置。
信令連接控制部分(SCCP,Signaling Connection Control Part)。提供OSI模型中網(wǎng)絡(luò)層的功能。它擴(kuò)展了MTP3的尋址能力,可以識別及向SCCP用戶傳遞消息,并可以實(shí)現(xiàn)消息的邏輯地址(如800號碼)尋址,將邏輯地址轉(zhuǎn)換為MTP3參數(shù)。
ISDN用戶部分(ISUP,ISDN User Part)為ISDN中的語音,電路交換數(shù)據(jù)及視頻提供呼叫控制功能(呼叫的建立、監(jiān)視和釋放)。同時,它還支持很多補(bǔ)充業(yè)務(wù),如主叫線路識別、閉合用戶群、呼叫前轉(zhuǎn)、用戶到用戶的信令等。B-ISUP是ISUP在B-ISDN中的相應(yīng)部分,它使用ATM虛通道連接,增加了對高速數(shù)據(jù)應(yīng)用、視頻業(yè)務(wù)(如電視會議)和住宅視頻分配(如點(diǎn)播電視)業(yè)務(wù)的支持。一般來說,B-ISUP的消息與ISUP相同,只是增加了支持類似Q.2931操作的信息單元。例如,在B-ISUP的Initial Address消息中,增加了信息單元ATM user traffic descriptor。
事務(wù)處理能力應(yīng)用部分(TCAP,Transaction Capabilities Application Part)。通過詢問/應(yīng)答交互操作實(shí)現(xiàn)存在于不同節(jié)點(diǎn)中的應(yīng)用之間的對話。TCAP使用了SCCP提供的服務(wù),這也是NNI協(xié)議棧中包含SCCP的原因。
3、ALS的概念
談到信令協(xié)議時,我們通常所指的是限于傳輸層以上的各層,即第三層以上部分。標(biāo)準(zhǔn)化組織決定在第3層以上的信令協(xié)議的開發(fā)中,盡可能與OSI第7層(應(yīng)用層)的概念相接近。其中主要的注意力放在了稱為應(yīng)用層體系結(jié)構(gòu)(ALS,Application Layer Structure)的概念上。ALS采用面向?qū)ο蟮姆绞矫枋鲆粋€通信會話。在ALS中引入了兩個基本功能塊:應(yīng)用實(shí)體(AE,Application Entity)和應(yīng)用服務(wù)單元(ASE,Application Service Element)。ASE與單關(guān)聯(lián)控制功能(SACF,Single Associated Control Function)構(gòu)成單關(guān)聯(lián)對象(SAO,Single Association Object)。一個AE由一個或多個SAO構(gòu)成。每個SAO負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)不同AE之間的關(guān)聯(lián)。總體上說,AE表示一個應(yīng)用進(jìn)程的特定通信動作。而一個應(yīng)用進(jìn)程就是執(zhí)行信息處理活動所需的系統(tǒng)資源的集合。
ALS的概念被同時應(yīng)用于接入?yún)f(xié)議(DSS2 )和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(B-ISUP)中。圖3就是Q.2721建議“B-ISDN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI)信令能力集2概述,第1步”中給出的一個例子。
圖3:CS-2.1階段的B-ISDN NNI協(xié)議體系結(jié)構(gòu)模型
應(yīng)該注意的是,B-ISDN NNI節(jié)點(diǎn)功能(表示交換的應(yīng)用處理功能,如路由,計(jì)費(fèi)等)建立在兩個應(yīng)用實(shí)體之上:逐段(Link By Link)B-ISUP AE與邊到邊(Edge to Edge)B-ISDN AE。其中,逐段B-ISUP AE包括“傳統(tǒng)”的逐段協(xié)議。(具體地說,是由CC ASE負(fù)責(zé)呼叫控制,BCC ASE負(fù)責(zé)承載連接控制)。邊到邊Edge B-ISDN AE包括預(yù)視(Look Ahead)ASE,該ASE能夠利用事務(wù)處理能力部分(TCAP)的傳輸功能,是唯一可以透明地通過傳輸節(jié)點(diǎn)的能力。
為更好地理解ALS概念的靈活性,我們不妨考慮一下窄帶ISDN中ISUP的情形。ISUP是集成的,呼叫和承載連接控制功能在同一個ASE中。這使得對一組功能的修改/增強(qiáng)必然會影響其他的功能。同時我們考慮這樣的情況:分離不但指在同一協(xié)議中呼叫控制消息與承載連接控制消息的分割,也指呼叫控制協(xié)議與承載控制協(xié)議的完全分離。此時,CC和BCC ASE將位于不同的SAO中。與圖3所示的情況相比,這種做法有一個明顯的好處,就是能在呼叫與承載連接之間建立多種關(guān)聯(lián)。這是圖3中不可能出現(xiàn)的。在那里,呼叫與其相關(guān)連接之間的關(guān)聯(lián)是不可改變的。
通過在SCCP/TCAP上增加寬帶智能網(wǎng)應(yīng)用規(guī)程(B-INAP,Broadband Intelligent Network Application Protocol),可以實(shí)現(xiàn)IN概念與B-ISDN的綜合。
很明顯,信令協(xié)議的發(fā)展方向是分解為很小的功能塊,各功能塊盡量與其他功能塊不相關(guān)。已有信令協(xié)議采用了面向?qū)ο蟮姆椒ǎ瑢⒚總€功能塊用一個簡單的對象實(shí)現(xiàn)(稱為基本呼叫對象)。在這里,可以把業(yè)務(wù)看做正確初始化了的基本呼叫對象的組合。通過這種方式,可以通過修改一個基本呼叫對象實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)特征的修改,不會對其他部件產(chǎn)生影響。此外,通過從已有的基本對象類繼承出新的對象類,可以實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)或在已有業(yè)務(wù)中引入新的功能。與涉及大部分代碼、需花費(fèi)大量金錢的功能統(tǒng)