通信工程师考试培训ATM网络信令[1]

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6.2.5 ATM网络信令

1.ATM网络信令的基本概念

ATM是一种面向连接的网络技术，信令是网络设备间进行连接控制和管理的对话语言。ATM信令的主要功能是控制网络的呼叫和接续，在用户与节点和节点与节点之间，动态建立、保持/修改和释放各种通信连接，为连接协商和分配网络资源：支持点到点以及点到多点通信；支持对称和非对称通信。用户和网络之间的信令为ATM接入信令；ATM网络节点与节点之间的信令为局间信令。ATM网络信令协议结构如图6-19所示。

在用户/网络接口（UNI），网络接入信令是用户操作的可见部分。实现用户和网络的交互过程，完成所有与用户通信有关的操作。如在建立连接时，用户向网络提供通信参数（如被叫地址、带宽和时延要求、时延抖动容限和差错率要求等），网络根据这些通信参数判断是否接纳，如果可以则建立相应的连接。UNI信令协议规定了传送各种通信参数和通知相应结果的过程和消息格式。用户端信令ATM适配层（SAAL）功能支持ATM层以上可变长度信令消息的适配，将高层信令消息适配为ATM信元，高层信令协议为ITU-TQ.2931（原为Q.93B）。ATM论坛也定义了相关的协议。

在网络节点接口（NNI），信令是用户的不可见部分。它根据用户和网络的协商结果完成相应网络中各节点间操作状态和指令的传送。NNI信令采用源于N0.7信令的ISDN用户部分，称为BISUP.ATM现以两种方式支持BISUP:-种方式是直接通过ATM网络，增加相应的信令适配层SAAL和N0.7信令的消息传送部分第三层（MTP-3）支持BISUP.另一种方式是通过现有的NO.7信令网（MTP-1至MTP-3）支持BISUP.

信令消息以信元的形式通过ATM网络进行传送。信令信元由虚信道识别符识别并在信令虚信道（SVC〉中传递。对于点到点信令，信令信元被分配到信令虚信道。点到多点信令只用于用户/网络接口，如多个用户共享一个用户/网络接口。在点到多点信令结构中，采用信元信令来管理多个通信实体，负责分配、更改和取消信令虚信道。

UNI和NNI高层协议实体之间传递的基本数据单元是Q.2931和BISUP消息，而低层ATM网络传递和处理的53字节信元。如图6-20所示，SAAL协议在AAL5基础上增加一个业务特定的协议来实现增强的功能，完成高层协议信息和ATM层信息格式的转换，并向上提供可靠的通信连接。信令ATM适配层由公共部分（CP）和与业务有关的业务特定会聚子层（SSCS）组成。

SSCS分为业务特定协调功能（SSCF）和业务特定面向连接协议（SSCOP）。SSCF只是完成消息和命令在上层和下层SSCOP之间的转换，并实现特定的功能。有两种不同的SSCF:在UNI接口为Q.2130,用于将Q.2931协议映射到UNI.在网络节点接口为Q.2140,用于将MTP-3协议映射到NNI.SSCOP利用AAL5提供的非确保传送，提供可变长度数据业务的可靠传递。SSCOP完成类似于传统数据链路层的功能，包括顺序控制、差错检测和重传差错校正；并具有流量控制和链路管理能力等。

ITU-T和ATM论坛分别为ATM网络制定了相应的信令协议，两个标准化组织研究策略不尽相同，因此给出的协议内容也有所不同。作为国际标准化组织的ITU-T采取稳健方式分以下三个阶段制定ATM网络信令协议（称为信令能力集）。

第一阶段（Release1）1994信令能力集1（CS1）：支持基本呼叫，点到点连接。

第二阶段（Release2）1995/6信令能力集2（CS2）：在CSI基础上增加点到多点，多媒体呼叫。

第三阶段（Release3）信令能力集3（CS3）：在CS2基础上增加多点到多点，多方通信，移动通信信令功能等。

ITU-T主要的UNI和NNI信令协议规范如下：B-ISDN数字用户信令2（DSS2）基本呼叫/连接信令规范（Q.2931）；B-ISDN概述CS1（Q.2010）；B-ISDN信令适配层概述（Q.2100）；面向连接的特定业务协议规范（SSCOP）（Q.2110）：B-ISDN元信令协议（Q.2120）：UNI业务特定协调功能（SSCF）（Q.2130）：NO.7信令B-ISDN用户部分功能描述（Q.2761）：NO.7信令B-ISDN用户部分功能描述，消息和信令的一般功能（Q.2762）；N0.7信令B-ISDN用户部分功能描述，格式及编码（Q.2763）：NO.7信令B-ISDN用户部分功能描述，信令过程（Q.2764）；BISUP信令规范（Q.2764）：NNI业务特定协调功能（Q.2140）。

ATM论坛主要的信令协议规范有：UNIV3.0/V3.1（1994）和V4.0（1996）；B-ISDN运营者接口规范（BICI）VI.0（1996）；专用网络节点接口（P-NNNI）V1.0（1996）。

2.ATM网络接入信令

ATM网络接入信令即UNI接口信令，在用户和ATM网络界面动态建立、保持和释放各种连接。Q.2931是ITU-T制定的关于UNI接口的网络层协议，ATM论坛制定了UNI3.0、UNI3.1和UNI4.0三个版本，完成同等层的操作。

Q.2931完成用户和网络之间的呼叫建立、保持和释放操作，业务可能是点到点双向连接，或者点到多点单向连接。点到点呼叫控制消息由呼叫建立，呼叫保持和呼叫清除等信令消息组成。点到多点接续首先通过点到点建立连接，然后利用特殊消息，增加与新端点的连接。

所有Q.2931协议的消息具有统一的格式，如图6-21所示。

①协议标识符用于区分B-ISDN用户/网络接口上的信令协议。Q.2931协议编码为“00001001”,在N-ISDN使用的Q.931协议编码为“00001000”。

②呼叫参考由呼叫参考长度和呼叫参考值组成，用以区分UN1上的各个呼叫。呼叫参考在呼叫开始时分配，保持到呼叫结束。呼叫参考值第一字节的高位用作标志位，表示呼叫的方向是呼出（1）或呼入（O）。在同一条虚电路上建立方向相反的连接分配同样的呼叫参考值。呼叫参考长度缺省值为3。

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