CN100349439C - 不同承载网络互通的实现方法 - Google Patents

Abstract

一种不同承载网络互通的实现方法，在信令传输网络节点的网络层与应用层之间添加三层接口；网络层承载模块上行的消息，若非本信令传输网络节点处理，发送到三层接口进行标准化，然后按预先设定的优先级顺序将消息发送到当前可用的最高优先级网络，由相应的网络层承载模块对标准消息进行适配转发；应用层用户下行的消息，发送到三层接口，按预先设定的优先级顺序将下行消息发送到当前可用的最高优先级网络，由相应的网络层承载模块进行消息的转发。本发明屏蔽了网络承载差异，将同一节点中SS7网络、ATM网络和IP网络互通的消息分发策略集中在三层接口模块实现，且分发策略可由用户控制，灵活地实现了多种网络承载方式的全互通。

Description

不同承载网络互通的实现方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种信令传输网络节点中不同信令承载网络互通的实现方法。

背景技术

随着业务多样化，对信令传输的方式、质量和速度等方面也提出了更高的要求，传输网络也在不断的发展，目前常用的传输网有SS7(七号信令)网、ATM(异步传输模式)网和IP(因特网协议)网等。

目前许多产品都支持这几种网络传输，如图1所示为多个传输网络应用于同一网络节点的协议栈图，MTP3为SS7网络中的消息传输部分第三层，对应于OSI(开放系统互连)模型的网络层，实现信令消息处理和信令网络管理两部分功能。底层的传输介质是基于TDM(时分复用)方式的介质(如E1线)。M3UA为SS7网络MTP3用户适配层，支持MTP3用户信令(如综合业务数字网络用户部分ISUP、信令连接控制部分SCCP消息)在IP网中传输，M3UA信令承载在SCTP(流控传输协议)上，这个协议被应用于信令网关(SG)、媒体网关控制器(MGC)等产品。MTP3B为ATM网络中的消息传输部分第三层，层次与MTP3对应，也与MTP3实现基本相同的功能，而链路层是基于ATM的SAAL(信令ATM适配层)，底层的传输介质是光纤。如果不考虑互通问题，各自网络只能传输各自的消息包。

多种传输网络应用在同一网络节点中，那么它们之间实现互通是一种必然的需求。如SIGTRAN(信令传送)协议栈便实现了IP网与电路交换网协议MTP3的互通，使得在IP网络中可传递电路交换信令。互通实现方式如图2所示：在一个信令网络节点(简称信令点)上同时实现M3UA与MTP3协议，也就是说该信令网络节点是两个网络的交接点，从MTP3所在的网络中收到消息优先将消息发给M3UA，并将消息转换成M3UA认识的类型和格式，在M3UA所在的网络中传输，这便实现了互通。但如果在此交接点上，通过两种网络都可以把消息送到目的地时，究竟选哪种网络比较合适，现有的实现机制缺乏灵活性，都是优先选M3UA。

如图2所示，现有技术的SIGTRAN协议栈实现了MTP3与M3UA的互通，假设从MTP3所在的网络收到一消息，就将消息发送到转换格式的模块，该模块专门负责转换消息类型、格式，转换后将消息发到M3UA所在的网络进行传输，这样实现互通；相反从M3UA收到消息，是优先在M3UA本网内处理，如果处理不了再发送到消息转换模块，转换后给MTP3所在的网络进行传输。

现有的互通方法只实现了MTP3与M3UA的互通，MTP3B与MTP3、M3UA没有实现互通，所以对上层用户还没完全屏蔽网络承载的差异。而且消息转换模块只是对消息类型、格式进行转换，没有分发消息的策略、优先级控制功能，缺乏灵活性，当交接点中多于两个网络时表现更为明显，而且用户没法通过配置手段控制消息的转发。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术在多种传输网络应用于同一网络节点时，对上层用户没有完全屏蔽网络承载差异及没有网络互通分发策略的不足，提供一种信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，从而屏蔽网络承载差异，有效实现同一节点不同传输网络间消息的互联互通。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

这种信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，包括以下步骤：

在信令传输网络节点的网络层与应用层之间添加三层接口；

网络层承载模块上行的消息，若非本信令传输网络节点处理，发送到三层接口对消息进行标准化，然后按预先设定的优先级顺序将标准化后的消息发送到当前可用的最高优先级网络，由相应的网络层承载模块对标准消息进行适配来进行消息的转发；

应用层用户下行的消息，发送到三层接口，三层接口按预先设定的优先级顺序将下行消息发送到当前可用的最高优先级网络，由相应的网络层承载模块进行消息的转发。

所述按预先设定的优先级顺序将标准化后的消息发送到当前可用的最高优先级网络时，可先将标准化后的消息转发给最高优先级承载模块，所述承载模块对标准消息进行适配，在承载模块上进行转发并向三层接口返回转发结果，如果转发成功，则结束流程，否则三层接口将标准化后的消息转发给下一优先级网络承载模块判断是否可用，直至当前可用的最高优先级网络。

上行用户消息为本信令传输网络节点处理时，三层接口收到上传接口上行的消息后，可对消息进行标准化，将消息发送给消息传递部分第三层用户适配层模块进行适配并在消息传递部分第三层用户适配层模块上进行转发，向三层接口返回转发结果，如果转发成功，则结束；如果不成功，则根据业务用户指示将消息分发给上层用户。

所述的网络层承载模块可包括消息传递部分第三层、宽带消息传递部分第三层、消息传递部分第三层用户适配层。

所述的网络层各承载模块给三层接口发送消息时可通过两种接口：转发接口和上传接口，若消息不是本信令传输网络节点处理时，使用转发接口进行转发；若消息是本信令传输网络节点处理时，使用上传接口上传给上层用户。

在所述的按预先设定的优先级顺序将消息发送到当前可用的最高优先级网络前，可查询消息所指目的信令传输网络节点编码的状态，如果为不可达或不存在，消息不需传给此网络相应的承载模块，直接判断下一种承载方式。

如果所有网络的网络层承载模块都转发失败，则可给上层用户报中止消息，报告目的信令传输网络节点不可达。

如果某个网络的网络层承载模块转发失败，即该目的信令传输网络节点不可达时，可向三层接口上报中止消息，三层接口模块收到该承载模块的中止消息后，查询其它承载模块的中止消息中所带目的信令传输网络节点编码状态，如果所有其它承载模块返回该目的信令传输网络节点不可达或不存在，则给上层用户上报中止消息，否则不作处理。

如果所有网络的网络层承载模块都转发失败，即某目的信令传输网络节点对原来所有承载模块都不可达，现有一承载模块检测到该目的信令传输网络节点变为可达，则可给上层用户报恢复消息，报告该目的信令传输网络节点可达。

某一承载模块检测到某信令传输网络节点由不可达变为可达时，可上报恢复消息给三层接口，三层接口模块收到该承载模块的恢复消息，查询其它承载模块恢复消息中所带信令传输网络节点编码状态，如果所有其它承载模块返回该目的信令传输网络节点不可达或不存在，则给用户上报恢复消息，通知用户该信令传输网络节点已经变为可达了，否则不作处理。

本发明的有益效果为：本发明将同一节点中SS7网络、ATM网络和IP网络互通的消息分发策略集中在L3IF模块实现，且分发策略可由用户控制，灵活地实现了MTP3、MTP3B和M3UA多种网络承载方式的全互通。添加L3IF模块后，所有的上层用户都可以通过与L3IF的接口，实现业务传输，上层用户在业务传输时不需要了解底层承载模块的数据配置，对上层用户(SCCP/ISUP/TUP/BICC)完全屏蔽了底层承载的差异。

附图说明

图1为多个传输网络应用于同一网络节点的协议栈图；

图2为现有的SIGTRAN协议栈实现网络互通原理示意图；

图3为本发明实现网络互通原理示意图；

图4为本发明上行消息非本信令点处理时的消息转发流程示意图；

图5为标准化消息结构示意图；

图6为本发明下行消息转发流程示意图；

图7为本发明上行消息本信令点处理时的消息转发流程示意图；

图8为本发明M3UA工作于代理方式时上行消息转发示意图；

图9为本发明上报PAUSE消息流程示意图；

图10为本发明上报RESUME消息流程示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

多种网络的互通涉及消息包分发策略，分发顺序优先级问题，必须有一模块实现这些功能，且这些策略、优先级应是用户可控制修改的。

如图3所示，本发明在网络层(MTP3/MTP3B/M3UA)与应用层(信令连接控制部分SCCP/综合业务数字网用户部分ISUP/电话用户部分TUP/与承载无关的呼叫控制用户部分BICC)添加非标准的L3IF(三层接口)，对上层用户(SCCP/ISUP/TUP/BICC)只有L3IF一套接口，MTP3/MTP3B/M3UA等网络层与上层用户没有接口，上层用户不需要了解底层数据配置，完全屏蔽底层承载的差异。通过L3IF接口实现同一网络节点中SS7网络、ATM网络和IP网络全互通时的消息分发策略功能，用户可以通过修改属性来控制消息分发策略、优先级。

为实现互通，L3IF接口需对用户上行消息、用户下行消息进行互通分发处理，上行消息是从网络层各承载模块到SCCP等应用层用户的消息，上行消息可以是本信令点处理的消息，也可以是非本信令点处理的消息；下行消息是从SCCP等应用层用户到网络层承载模块的消息。同时L3IF接口还需要在信令点不可达时上报PAUSE消息，以及信令点由不可达变为可达时上报RESUME消息，通过L3IF接口实现对底层承载模块差异的屏蔽。具体实现方法如下：

1、全互通翻译转换及分发策略功能实现

如图4所示，以MTP3上行消息为例进行说明(当消息来自其它承载模块，如MTP3B或M3UA时，处理过程与此流程一致，不再赘述)，当远端来的消息为本信令点处理时另作处理(在文中后面说明，这里暂不作描述)；当非本信令点处理时，需选择一种承载方式转发。

原始消息通过转发接口发送到L3IF，L3IF在收到来自MTP3需要转发的消息后，对消息进行标准化，并按照一定的优先级顺序选择承载模式进行转发。用户可以对优先级顺序进行配置，图4中假定优先级顺序为：M3UA-MTP3B-MTP3。

M3UA收到要求转发的标准化消息后，对消息进行适配以便将消息在本模块进行转发。消息转发结果要返回给L3IF，L3IF根据返回结果判断是否需后续流程。如果承载方式M3UA转发成功则无需后续流程；如果M3UA转发不成功，则将标准化消息发送到MTP3B，MTP3B收到消息后，对消息进行适配以便将消息在本模块进行转发。消息转发结果返回给L3IF，L3IF根据返回结果判断是否需后续流程。如果承载方式MTP3B转发成功则无需后续流程；如果MTP3B转发不成功，则将标准化消息发送到MTP3；MTP3收到消息后，对消息进行适配以便将消息在本模块进行转发，消息转发结果返回给L3IF，L3IF根据返回结果判断是否需后续流程，L3IF给消息源返回最终的转发结果，以便后续处理。

上述MTP3给L3IF发送消息时可通过两种接口：转发接口和上传接口，转发接口用于消息非本点处理时作转发；上传接口用于消息是本点处理时上传给上层用户。L3IF从转发接口收到的消息，表示该消息非本信令点处理，需要转发；从上传接口收到的消息，表示该消息是本信令点处理，需分发给上层用户。图4中消息非本信令点处理，使用了转发接口。

标准化后的消息格式如图5所示，其中

NI：网络指示语，占2bit；

Reserved：预留；

SI：业务用户指示，占4bit；

DPC：目的信令点编码，占14bit或24bit；

OPC：源信令点编码，占14bit或24bit；

SLS：信令链路选择码，占4bit。

上述格式是ITU-T(国际电联电子通信标准化部门)定义的标准消息格式，在实现过程还可在此消息包前添加LI(长度指示)字段来指示消息的长度。

某一承载模式(如M3UA)收到要求转发的标准化消息后，对消息进行适配以便将消息在本模块进行转发。消息转发结果要返回给L3IF，L3IF根据返回结果判断是否需后续流程。本流程有三种承载方式，如果承载方式M3UA转发成功，后续承载方式MTP3B和MTP3无需转发，否则依次选择承载模式MTP3B和MTP3进行转发。

转发消息时，最坏的情况是一条消息在本信令点内需要分发次数为最大承载方式数目。如本流程中M3UA、MTP3B转发失败，由MTP3转发时，消息已经在本信令点内分发了3次，这样效率较低。为了提高消息处理效率，在实现时可以在分发消息给某种承载模块前查询消息所指DPC(目的信令点编码)的状态，如果为不可达或不存在，消息不需传给此承载模块，直接判断下一种承载方式，这样可以提高效率。

2、对上层用户(SCCP/ISUP/TUP/BICC)屏蔽底层承载差异的实现

a)SCCP等用户下行消息，选择一种承载方式将消息发送出局

如图6所示，L3IF在收到来自SCCP/ISUP/TUP/BICC等用户消息后，不作任何处理，按照一定的优先级顺序选择承载模式进行发送。用户可以对承载模块优先级顺序进行配置，本流程假定优先级顺序为：M3UA-MTP3B-MTP3。

如果有一承载模块发送成功，消息出局，无需后续流程。如果所有承载模块发送失败时，意味着没有一种承载模块到目的点可达，必须给上层用户报PAUSE(中止)消息，报告目的点不可达。

b)上行用户消息，本信令点处理，L3IF透传给SCCP等上层用户

如图7所示，MTP3通过上传接口给L3IF传送消息，表示该消息为本信令点处理。L3IF收到MTP3传送过来的消息后，对消息进行标准化，将消息发送给M3UA模块进行M3UA适配并在M3UA上进行转发，并向L3IF返回转发结果，如果转发成功，无需后续流程，如果不成功，则根据SI(业务用户指示)将消息分发给上层用户。本流程描述了MTP3上行消息的处理过程。当消息来自其它承载模块(如MTP3B或M3UA)时，处理过程与此流程一致，不再赘述。

上述流程中，为什么是本信令点处理的消息还要到M3UA进行转发，这与M3UA的工作方式有关。M3UA有两种工作方式：工作于转接方式，两个连接实体间的信令点不同；工作于代理方式，两个连接实体的信令点相同，上层用户在远端实体(信令点与本端信令点相同)。针对M3UA不同的工作方式，L3IF必须采用不同的分发策略。但由于在L3IF判断M3UA的工作方式比较麻烦，所以本流程中先假设M3UA工作于代理方式，将消息给M3UA转发，如果转发成功表示假设正确，消息已正确发送到远端用户；如果转发失败表示假设错误，M3UA工作于转接方式，再将消息分发给本端上层用户。如图8所示，当M3UA工作于代理方式时，本地实体信令点DPC1与远端实体信令点DPC2相同，上层用户在远端实体，这样MTP3传送过来的消息发送到远端用户。

MTP3和MTP3B不存在代理工作方式，所以没有此方面的问题。

c)上报PAUSE(中止)消息

如图9所示，以MTP3为例，当检测到某信令点不可达，则向L3IF上报PAUSE消息。当L3IF模块收到MTP3承载模块的PAUSE消息，消息带参数NI、OPC、DPC和SLS等，查询其它承载模块(MTP3B和M3UA)的PAUSE消息中所带DPC状态，如果所有其它承载模块返回该目的信令点不可达或不存在，则给用户上报PAUSE消息，否则不作任何处理。

本流程描述了MTP3上报PAUSE消息的处理过程，当消息来自其它承载模块(如MTP3B或M3UA)时，处理过程与此流程一致，不再赘述。

d)上报RESUME(恢复)消息

RESUEM(恢复)消息的功能是告诉上层用户，有一目的信令点已经由不可达变为可达了，但在发送RESUME给用户前必须了解用户原来是记录着什么状态，如果原来就记录着可达，那就没有必要再给发一次RESUME了；如果原来记录着是不可达，就要发一个RESUME给用户。

如图10所示，某一承载模块(如MTP3)检测到某信令点变为可达，则上报RESUME消息给L3IF，则当L3IF模块收到MTP3的RESUME消息，消息带参数NI、OPC、DPC和SLS，则查询其它承载模块RESUME消息中所带DPC状态，如果所有其它承载模块返回该目的信令点不可达或不存在，这种情况上层用户认为该目的信令点原来是不可达，给用户上报RESUME消息，通知用户该信令点已经变为可达了；否则，上层用户认为该目的信令可达，没有必要再上报RESUME消息通知变为可达的信息了。

本流程描述了MTP3上报RESUME消息的处理过程。当消息来自其它承载模块(如MTP3B或M3UA)时，处理过程与此流程一致，不再赘述。

本发明将同一节点中SS7网络、ATM网络和IP网络互通的消息分发策略集中在L3IF模块实现，且分发策略可由用户控制，实现了MTP3、MTP3B和M3UA全互通，对上层用户(SCCP/ISUP/TUP/BICC)屏蔽底层承载的差异。添加L3IF模块后，所有的上层用户都可以通过与L3IF的接口，实现业务传输，上层用户不需要了解底层数据配置。

Claims (10)

1、一种信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

在信令传输网络节点的网络层与应用层之间添加三层接口；

网络层承载模块上行的消息，若非本信令传输网络节点处理，发送到三层接口对消息进行标准化，然后按预先设定的优先级顺序将标准化后的消息发送到当前可用的最高优先级网络，由相应的网络层承载模块对标准化消息进行适配来进行消息的转发；

应用层用户下行的消息，发送到三层接口，三层接口按预先设定的优先级顺序将下行消息发送到当前可用的最高优先级网络，由相应的网络层承载模块进行消息的转发。

2、根据权利要求1所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：所述按预先设定的优先级顺序将标准化后的消息发送到当前可用的最高优先级网络时，先将标准化后的消息转发给最高优先级承载模块，所述承载模块对标准消息进行适配，在承载模块上进行转发并向三层接口返回转发结果，如果转发成功，则结束流程，否则三层接口将标准化后的消息转发给下一优先级网络承载模块判断是否可用，直至当前可用的最高优先级网络。

3、根据权利要求1所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：上行用户消息为本信令传输网络节点处理时，三层接口收到上传接口上行的消息后，对消息进行标准化，将消息发送给消息传递部分第三层用户适配层模块进行适配并在消息传递部分第三层用户适配层模块上进行转发，向三层接口返回转发结果，如果转发成功，则结束；如果不成功，则根据业务用户指示将消息分发给上层用户。

4、根据权利要求1、2或3所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：所述的网络层承载模块包括消息传递部分第三层、宽带消息传递部分第三层、消息传递部分第三层用户适配层。

5、根据权利要求4所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：所述的网络层各承载模块给三层接口发送消息时通过两种接口：转发接口和上传接口，若消息不是本信令传输网络节点处理时，使用转发接口进行转发；若消息是本信令传输网络节点处理时，使用上传接口上传给上层用户。

6、根据权利要求4所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：在所述的按预先设定的优先级顺序将消息发送到当前可用的最高优先级网络前，查询消息所指目的信令传输网络节点编码的状态，如果为不可达或不存在，消息不需传给此网络相应的承载模块，直接判断下一种承载方式。

7、根据权利要求4所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：如果所有网络的网络层承载模块都转发失败，则给上层用户报中止消息，报告目的信令传输网络节点不可达。

8、根据权利要求4所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：如果某个网络的网络层承载模块转发失败，即该目的信令传输网络节点不可达时，向三层接口上报中止消息，三层接口模块收到该承载模块的中止消息后，查询其它承载模块的中止消息中所带目的信令传输网络节点编码状态，如果所有其它承载模块返回该目的信令传输网络节点不可达或不存在，则给上层用户上报中止消息，否则不作处理。

9、根据权利要求4所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：如果所有网络的网络层承载模块都转发失败，即某目的信令传输网络节点对原来所有承载模块都不可达，现有一承载模块检测到该目的信令传输网络节点变为可达，则给上层用户报恢复消息，报告该目的信令传输网络节点可达。

10、根据权利要求9所述的信令传输网络节点中不同承载网络互通的实现方法，其特征在于：某一承载模块检测到某信令传输网络节点由不可达变为可达时，上报恢复消息给三层接口，三层接口模块收到该承载模块的恢复消息，查询其它承载模块恢复消息中所带信令传输网络节点编码状态，如果所有其它承载模块返回该目的信令传输网络节点不可达或不存在，则给用户上报恢复消息，通知用户该信令传输网络节点已经变为可达了，否则不作处理。

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