CN102170403B - 一种星上交换机atm nni svc交换实现方法 - Google Patents

Abstract

一种星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法，通过创建CC层、Q.2931s层和B-ISUP_s，采用星上交换机ATM NNI信令协议是在星上完成协议处理，协议栈不包含AAL5层，处理过程相对简单，易实现。本发明多星之间通过ATMNNI交换技术实现卫星网络的SVC交换方式，即动态交换方式，能够实现资源的按需分配，资源分配灵活，可实现资源自主分配，还可体现ATM交换技术的最大优势-保证QoS；本发明提出的星上交换机ATM NNI信令协议实现方法能够在星间中实现SVC交换方式，使星上交换机ATM交换系统最大程度上体现ATM技术优势。

Description

一种星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法

技术领域

本发明涉及一种星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法，属于通信技术领域。 

背景技术

目前，在研的军民用宽带通信卫星星载处理转发技术都采用了ATM交换技术。ATM交换技术从交互对象分为：UNI(User Network Interface)用户网络接口和NNI(Network Network Interface)网络网络接口。UNI是指ATM交换机输入或输出端口接入的是终端用户，另一端接入的是另一台ATM交换机；NNI是指两台ATM交换机输入和输出端口接入的均是ATM交换机。ATM交换技术从交换方式上分为SVC(Switched Virtual Circuit，交换式虚连接)交换方式和PVC(Permanent Virtual Circuit，永久式虚连接)交换方式。SVC交换方式能够满足用户按需动态分配资源，在用户每次通信之前都需通过卫星信令协议完成一条连接的建立，当用户通信完毕则同样需要卫星信令协议完成已分配资源(包括连接参考值、VPI/VCI、带宽等)释放，以供其它用户使用，SVC交换方式是ATM交换技术的突出优点。 

现有星载ATM交换机进行星地通信；现有星载ATM交换机数据信息的交换过程是按照地面人工注入的交换转发表、资源分配来实现。目前星载ATM交换技术主要考虑单星星上ATM交换机中实现PVC交换方式，即静态交换方式，不能实现按需分配，资源分配单一，资源分配方式由地面人工注入。没有考虑多星之间通过ATM交换技术组成卫星网络，只是考虑星地通信。 

NNI SVC交换方式是最能体现ATM交换网络优势的一种交换方式，目前国内外星载ATM交换机，没有考虑NNI SVC交换方式的实现，而NNI SVC交换方式的实现是由星上交换机ATM信令协议来完成的。 

“一种新的星上交换连接控制实现方案”和“星上交换信令实现方案的研究”，这两篇论文提出的星上交换机ATM信令协议均是基于地面完成协议处理，协议栈含有AAL5层，处理过程复杂，处理后的信息再通过卫星上行链路发至卫星。1998年的文章“Dynamic ATM Satellite networking”介绍了星上交换机ATM信令和SVC。基于SATCOM的ATM信令实现方案：介绍了基于卫星通信系统的信令交换技术的一种实现方案，提出了基于SATCOM的ATM信令交换的实现方案，该方案简化了空中ATM交换卫星的实现复杂度，在基于ATM的卫星系统中卫星只需实现转发功能，而将复杂的信令信息的处理放到地面设备中来完成，然后将处理后形成的路由信息转发到ATM卫星控制单元，由控制单元根据路由信息实现信元转发。 

目前国内外星载ATM交换机，只有日本WINDS卫星采用了PVC交换方式，但是由于保护技术秘密的原因，没有公开资料可供查询。国内外也未见关于NNI SVC建立和拆除的公开文献资料。 

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种在星上完成协议处理的星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法。 

本发明的技术解决方案是：一种星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法，星上交换机ATM系统包括地面ATM终端、星上ATM交换机A和星上ATM交换机B，地面ATM终端包括主叫方ATM终端和被叫方ATM终端，主叫方ATM终端和被叫方ATM终端包括依次设置的应用层、CC层、Q.2931_s层、ATM层和物理层，星上ATM交换机包括与地面ATM终端进行数据传输的UNI接口和与另一台星上ATM交换机进行数据传输的NNI接口，UNI接口包括依次设置的CC层、Q.2931_s层、ATM层和物理层，NNI接口包括依次设置的CC层、B-ISUP_s层、MTP3层、ATM层和物理层； 

交换实现方法通过以下步骤实现： 

第一步，建立连接， 

A1.1、主叫方ATM终端有数据待发送，由主叫方ATM终端的应用层触发主叫方ATM终端的CC层完成参数的提取，并将参数发送到主叫方ATM终端的Q.2931_S层，形成带有参数信息的SETUP消息，主叫方ATM终端的Q.2931_S层将SETUP消息发送到主叫方ATM终端的ATM层，ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过物理层发送至星上ATM交换机A的UNI接口，参数包括连接参考值的分配、业务参数、QoS要求、源地址和目的地址，同时设置计时器记录主叫方ATM终端Q.2931_S层发送SETUP消息的时间； 

A1.2、星上ATM交换机A的UNI接口物理层将接收到的步骤A1.1的ATM信令信元发送到UNI接口ATM层，UNI接口ATM层解读到ATM信令信元为SETUP消息后将其发送到UNI接口Q.2931_S层将SETUP消息还原后经UNI接口CC层发送到星上ATM交换机A的NNI接口CC层； 

A1.3、星上ATM交换机A的NNI接口CC层检查接收到的SETUP消息是否合法以及网络是否能够接受本次呼叫，若接受则进行步骤A1.4，若不接受则转入步骤A1.15； 

A1.4、星上ATM交换机A的NNI接口CC层完成卫星节点连接参考值的预分配和预更新带宽资源，并激发星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层生成IAM消息并发送给星上ATM交换机A的NNI接口MTP3层，在星上ATM交换机A的NNI接口MTP3层添加IAM消息的输出端口信息并送至星上ATM交换机A的NNI接口ATM层生成ATM信令信元，并经过物理层ATM信令信元发送给星上ATM交换机B的NNI接口，同时设置计时器记录星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层发送IAM消息的时间； 

A1.5、星上ATM交换机B的NNI接口物理层将接收到的步骤A1.4的ATM信令信元发送到NNI接口ATM层，NNI接口ATM层解读到ATM信令信元为IAM消息后将其发送到NNI接口B-ISUP_S层将IAM消息还原后，发送给NNI接口CC层，同时记录NNI接口B-ISUP_S层发送IAM消息的时间； 

A1.6、星上ATM交换机B的NNI接口CC层检查IAM消息是否合法以及 网络是否能够接受该呼叫，若接受则进行步骤A1.7，若不接受则转入步骤A1.14； 

A1.7、星上ATM交换机B的NNI接口CC层完成卫星节点连接参考值的预分配和预更新带宽资源，并将其发送给星上ATM交换机B的UNI接口CC层，UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_s层生成SETUP消息，传送UNI接口ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过UNI接口物理层发送给被叫方ATM终端； 

A1.8、被叫方ATM终端物理层将接收到的步骤A1.7的ATM信令信元发送到ATM层，ATM层解读到ATM信令信元为SETUP消息后将其发送到Q.2931_S层将SETUP消息还原后发送到CC层，被叫方ATM终端的CC层检查该呼叫是否能被接受，若接受则进行步骤A1.9，若不接受则转入步骤A1.13； 

A1.9、被叫方ATM终端CC层分配输出VPI/VCI和本地连接参考值，并激发Q.2931_S层产生包含VPI/VCI和本地连接参考值的SETUP SUCCESS消息，Q.2931_S层将SETUP SUCCESS消息发送给ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过物理层发送给星上ATM交换机B的UNI接口； 

A1.10、星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内接收到步骤A1.9的ATM信令信元，UNI接口ATM层解读到ATM信令信元为SETUPSUCCESS消息后将其发送到UNI接口Q.2931_S层将SETUP SUCCESS消息还原后发送到UNI接口CC层，UNI接口CC层进行带宽、卫星节点连接参考值的分配、可用带宽和交换机转发表的更新，准备接收数据，同时UNI接口CC层将SETUP SUCCESS消息发送给NNI接口CC层，NNI接口CC层激发星上ATM交换机B的NNI接口B-ISUP_S层生成ACM消息并发送给NNI接口MTP3层，在NNI接口MTP3层添加ACM消息的输出端口信息并将送至星上ATM交换机B的NNI接口ATM层生成ATM信令信元，并经过物理层ATM信令信元发送给星上ATM交换机A的NNI接口将ACM消息传送至NNI接口 ATM层，生成ATM信令信元，并通过物理层ATM信令信元发送给星上ATM交换机A的NNI接口，若星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内未接收到被叫方ATM终端发送的消息，则转入步骤A1.7再次向被叫方ATM终端发送SETUP消息，若星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内仍未接收到被叫方ATM终端发送的消息，则转入步骤A1.14； 

A1.11、星上ATM交换机A的NNI接口物理层在规定的时间内接收到步骤A1.10的ATM信令信元，NNI接口ATM层解读到ATM信令信元为ACM消息后将其发送到NNI接口B-ISUP_S层将其还原为ACM消息，并将ACM消息发送给NNI接口CC层，NNI接口CC层进行带宽、卫星节点连接参考值的分配、可用带宽和交换机转发表的更新，并准备接收数据，同时NNI接口CC层将ACM消息发送给UNI接口CC层，UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_S层生成SETUP SUCCESS消息，SETUP SUCCESS消息在UNI接口ATM层完成ATM信令信元的生成后经UNI接口物理层发送给主叫方ATM终端，若星上ATM交换机A的NNI接口物理层在规定的时间内未接收到星上ATM交换机B的消息，则转入步骤A1.4再次向星上ATM交换机B发送SETUP消息，若星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内仍未接收到被叫方ATM终端发送的消息，则转入步骤A1.15； 

A1.12、主叫方ATM终端在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP_SUCCESS消息，则向ATM交换机A的UNI接口发送数据，若主叫方ATM终端未在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP_SUCCESS消息，则转入步骤A1.1进行第二次呼叫，若主叫方ATM终端还未在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP_SUCCESS消息，则取消本次呼叫，连接建立失败； 

A1.13、被叫方ATM终端的CC层激发Q.2931_S层生成RELEASE消息，RELEASE消息经ATM层完成ATM信令信元的生成后经物理层发送给星上ATM交换机B的UNI接口，星上ATM交换机B经UNI接口物理层、UNI接 口ATM层和UNI接口Q.2931_S层在UNI接口CC层收到来自被叫方ATM终端的RELEASE消息，终止本次连接，在UNI接口CC层释放所分配的卫星节点连接参考值和带宽，并通过星上ATM交换机B的NNI接口向星上ATM交换机A的NNI接口转发RELEASE消息，并告知原因，星上ATM交换机A的UNI接口将RELEASE消息发送给主叫方ATM终端，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败； 

A1.14、星上ATM交换机B的NNI接口CC层激发NNI接口B-ISUP_S层生成RELEASE消息，经星上ATM交换机B的NNI接口物理层和NNI接口ATM层传送到星上ATM交换机A的NNI接口，星上ATM交换机A经NNI接口物理层、NNI接口ATM层，在星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层收到来自星上ATM交换机B的RELEASE消息，则终止本次连接，并在星上ATM交换机A的NNI接口CC层释放所分配的卫星节点连接参考值和带宽，并经星上ATM交换机A的UNI接口ATM层和物理层向主叫方ATM终端转发RELEASE消息，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败； 

A1.15、星上ATM交换机A的UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_S层生成RELEASE消息，RELEASE消息经UNI接口ATM层和UNI接口物理层发送到主叫方ATM终端，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败； 

第二步，释放连接， 

A2.1、主叫方ATM终端数据发送完毕，由主叫方ATM终端应用层触发CC层完成主叫方ATM终端连接参考值、源地址和目的地址参数的调取，并将参数发送至主叫方ATM终端的Q.2931_S层，形成RELEASE消息，RELEASE消息在ATM层完成ATM信令信元的生成，由物理层发送至星上ATM交换机A的UNI接口； 

A2.2、星上ATM交换机A将UNI接口接收到的RELEASE消息通过NNI接口发送给星上ATM交换机B的NNI接口，再由星上ATM交换机B的UNI接口发送给被叫方ATM终端； 

A2.3、被叫方ATM终端物理层Q.2931_S层通过物理层和ATM层收到来自星上ATM交换机B的UNI接口发送的RELEASE消息，释放CC层分配的资源，并生成RELEASE COMPLETE消息，RELEASE COMPLETE消息在ATM层完成ATM信令信元生成，通过物理层发送给星上ATM交换机B的UNI接口； 

A2.4、星上ATM交换机B将UNI接口接收到的RELEASE_COMPLETE消息通过NNI接口发送给星上ATM交换机A的NNI接口，再由星上ATM交换机A的UNI接口发送给主叫方ATM终端，连接拆除。 

本发明与现有技术相比有益效果为： 

(1)本发明采用星上交换机ATM NNI信令协议是在星上完成协议处理，协议栈不包含AAL5层，处理过程相对简单，易实现； 

(2)本发明多星之间通过ATM NNI交换技术实现卫星网络的SVC交换方式，即动态交换方式，能够实现资源的按需分配，资源分配灵活，可实现资源自主分配，还可体现ATM交换技术的最大优势-保证QoS； 

(3)本发明提出的星上交换机ATM NNI信令协议实现方法能够在星间中实现SVC交换方式，使星上交换机ATM交换系统最大程度上体现ATM技术优势。 

附图说明

图1为本发明星上交换机ATM交换网络结构示意图； 

图2为本发明ATM UNI/NNI信令系统实现模型； 

图3为本发明连接成功建立示意图； 

图4为本发明由于星上ATM交换机A拒绝导致连接建立失败示意图； 

图5为本发明由于星上ATM交换机B拒绝导致连接建立失败示意图； 

图6为本发明由于被叫方ATM终端拒绝导致连接建立失败示意图； 

图7为本发明连接释放示意图； 

图8为本发明主叫方ATM终端呼叫流程图； 

图9为本发明星上ATM交换机A收到SETUP消息流程图； 

图10为本发明星上ATM交换机B收到IAM消息流程图； 

图11为本发明星上ATM交换机收到RELEASE消息流程图； 

图12为本发明被叫方ATM终端收到SETUP消息流程图； 

图13为本发明被叫方ATM终端收到RELEASE消息流程图。 

具体实施方式

星上交换机ATM交换系统如图1所示，包括地面ATM终端、用户接入设备、地面网管中心和星上ATM交换机组成。其中，ATM用户接入设备是把现有的通信业务综合接入ATM网络的设备；地面网管中心完成用户入网鉴权、ATM地址分配、SVC呼叫的建立/维护/释放等功能。 

如图2所示，地面ATM终端(包括用户接入设备中的地面ATM终端)包括主叫方ATM终端和被叫方ATM终端，主叫方ATM终端和被叫方ATM终端包括依次设置的应用层、CC层、Q.2931_s层、ATM层和物理层，星上ATM交换机包括与地面ATM终端进行数据传输的UNI接口和与另一台星上ATM交换机进行数据传输的NNI接口，UNI接口包括依次设置的CC层、Q.2931_s层、ATM层和物理层，NNI接口包括依次设置的CC层、B-ISUP_s层、MTP3层、ATM层和物理层。 

对于卫星UNI，用Q.2931_S来建立和拆除连接，而对于卫星NNI，卫星宽带ISDN用户部分(B-ISUP_S)和消息传输部分第3层(MTP3)完成消息处理以及路由功能。 

由于在星上交换机ATM交换系统中，交换机不止一个，所以本系统中考虑信令为UNI和NNI信令。ITU-T所定义的NNI信令协议栈无法直接在星上交换机ATM交换设备中使用，这是由于它们虽然有相应的信令协议功能，但该协议栈缺乏关键的呼叫/控制功能，从而成为星上交换机ATM信令模型实现的关键问题。因此必须在ITU-T信令协议栈上再添加一个新的高层，称为呼叫/控制层(CC层：CC layer-call/controllayer)。 

以下就星上交换机ATM交换系统中各节点的CC层进行分析： 

1、用户接入设备和ATM终端 

按照ITU-T中的NNI信令协议栈，ATM终端和用户接入设备最高层为B-ISUP层。由于每个ATM终端和用户接入设备都可能存在很多个连接，B-ISUP利用连接参考值来区分这些连接。但是，B-ISUP却不负责分配和释放连接参考值。另外，对于交换机来讲，不论是空分交换机还是时分交换机，都需要知道输入端口或输入时隙信元的VPI/VCI，因此需要由ATM终端和用户接入设备CC层来完成这些工作。 

2、星上ATM交换机 

星上ATM交换机不仅存在ATM终端和用户接入设备所面临的问题，而且它还要有连接允许控制(CAC，call admission control)、交换机转发表、输出端口(或输出时隙)信元的VPI/VCI的分配及释放和路由表的更新功能。所以，在星上ATM交换机中连接允许控制、交换机转发表和路由表的更新也由CC层来完成。 

图2中A、B、C为各层之间的原语。 

一、各层的功能： 

1、应用层的功能 

(1)用户业务数据的产生； 

(2)用户业务类型的分类； 

(3)触发呼叫的建立/拆除。 

2、CC层的功能 

(1)连接允许控制功能和UPC参数设置； 

(2)输入及输出VPI/VCI、带宽、连接参考值的分配和释放； 

(3)优先级控制功能； 

(4)为应用层提供信令服务接口。 

下表给出了地面ATM终端和用户接入设备和星上ATM交换机中CC层的 功能。 

注：M表示必选功能；-表示不选功能。 

3、B-ISUP_S层功能 

(1)星上交换机ATM连接建立/维护/拆除； 

(2)ATM连接消息的生成 

(3)为CC层提供信令服务接口。 

4、MTP3层功能 

(1)路由选择； 

(2)路由协议处理； 

(3)动态更新路由表和交换机转发表的功能。 

5、ATM层功能 

(1)ATM信元的组包/拆包； 

(2)ATM信头的生成； 

(3)ATM信元的交换。 

6、物理层功能 

(1)ATM信元组帧； 

(2)基带信息信道编码/译码； 

(3)信号调制/解调。 

7、Q.2931_S层功能 

(1)Q.2931_S层功能为卫星ATM连接建立/维护/拆除； 

(2)ATM连接消息的生成； 

(3)为CC层提供信令服务接口。 

二、CC层接口设计 

CC层与B-ISUP_S层原语接口，如下表： 

CC层除了与B-ISUP_S层具有的原语接口之外，还应包括与硬件支持部分的接口(主要用于交换机转发表、路由表和可用带宽表的更新)和与应用层的接口(主要用于为各种应用程序提供信令服务，一般只存在与ATM终端中)。 

三、B-ISUP_S层协议 

在地面ATM系统中，由于采用的是光纤通信信道，信元的传输速率甚至可以达到622.080Mbps，误码率为1×10^-12。但是卫星的信道质量较差，时延也很大。ITU-T所定义的B-ISUP仅一个连接的建立过程就需要ATM终端和用户接入设备和交换机之间传递消息10余次，对于卫星通信来说难以实现，所以有必要简化B-ISUP层的通信协议，不妨将简化的B-ISUP协议称为B-ISUP_S。 

星上交换机ATM信令中的B-ISUP_S协议将在UNI接口处完成呼叫建立和拆除的操作，所以可以将B-ISUP_S协议中的消息分成4类，即初始地址消息(IAM消息)、呼叫成功(ACM消息)、连接拆除(RELEASE消息)和连接拆除确认(RELEASE COMPLETE消息)。这些消息的格式对应于ITU-T所定义的IAM消息、ACM消息、RELEASE消息和RELEASE COMPLETE消息。在B-ISUP_S协议中我们取消了原B-ISUP协议中的连接建立部分的后续地址SAM(Subsequent Address Message)消息、应答ANW(Answer Message)消息、IAM应答消息IAA(IAM Aknowledge)、IAM拒绝消息IAR(IAM Reject)和呼叫进行中CPG(Call Progress)。主要是由于CPG消息主要是被叫方向网络或网络向主叫方表示所请求的呼叫正在被处理，以协商主叫方向网络或网络向被叫方发送的VPI/VCI能否被接收的过程，所以在双方协商过程中一方对另一方所提交的VPI/VCI有异议时，可以在RELEASE消息的拒绝原因中加入，再行协商；ANW消息是被叫方已经以某种方式提醒用户注意，例如在电话业务 中采用振铃方式，在卫星通信中在主叫方收到被叫方的ACM或RELEASE消息中设定；对于IAM消息是由网络向主叫方或由被叫方向网络表示呼叫建立已经开始，在星上交换机ATM系统中，在主叫方收到被叫方的ACM或RELEASE消息中设定。 

四、Q.2931_S层协议 

卫星ATM信令中的Q.2931_S将在UNI接口处完成呼叫建立和拆除的操作，所以可以将Q.2931_S中的消息分成4类，即呼叫建立(SETUP消息)、呼叫成功(SETUP_SUCCESS消息)、连接拆除(RELEASE消息)和连接拆除确认(RELEASE_CONFIRM消息)。这些消息的格式对应于ITU-T所定义的setup消息、connect消息、release消息和release complete消息。在Q.2931_S中我们取消了Q.2931中的连接建立部分的Call Proceeding消息、Altering消息和Connect Acknowledge消息。主要是由于Call Proceeding消息主要是被叫方向网络或网络向主叫方表示所请求的呼叫正在被处理，以协商主叫方向网络或网络向被叫方发送的VPI/VCI能否被接收的过程，所以在双方协商过程中一方对另一方所提交的VPI/VCI有异议时，可以在RELEASE消息的拒绝原因中加入，再行协商；Altering消息是被叫方已经以某种方式提醒用户注意，例如在电话业务中采用振铃方式，在卫星通信中在主叫方收到被叫方的SETUP_SUCCESS或RELEASE消息中设定；对于Connect Acknowledge消息是由网络向主叫方或由被叫方向网络表示呼叫建立已经开始，在卫星ATM系统中，在主叫方收到被叫方的SETUP_SUCCESS或RELEASE消息中设定。 

五、B-ISUP_S层操作过程 

以下结合附图详细说明星上交换机ATM信令B-ISUP_S操作过程。星上交换机ATM信令B-ISUP_S操作过程包括连接建立过程和拆除过程。 

1、连接建立过程(如图3所示) 

(1)主叫方ATM终端有数据待发送，由主叫方ATM终端的应用层触发主叫方ATM终端的CC层完成参数的提取，并将参数发送到主叫方ATM终端的 Q.2931_S层，形成带有参数信息的SETUP消息，主叫方ATM终端的Q.2931_S层将SETUP消息发送到主叫方ATM终端的ATM层，ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过物理层发送至星上ATM交换机A的UNI接口，参数包括连接参考值的分配、业务参数、QoS要求、源地址和目的地址，同时设置计时器T303记录主叫方ATM终端Q.2931_S层发送SETUP消息的时间。 

如图8所示，若主叫方ATM终端未在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP_SUCCESS消息或RELEASE信息，则主叫方ATM终端进行第二次呼叫，再次向星上ATM交换机A的UNI接口发送SETUP消息，同时计时器T303重新记录主叫方ATM终端发送SETUP消息的时间，若主叫方ATM终端还未在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP_SUCCESS消息或RELEASE信息，则取消本次呼叫，连接建立失败。时间一般设定为200～300毫秒。 

(2)星上ATM交换机A的UNI接口物理层将接收到的主叫方ATM终端的ATM信令信元发送到UNI接口ATM层，UNI接口ATM层解读到ATM信令信元为SETUP消息后将其发送到UNI接口Q.2931_S层将SETUP消息还原后经UNI接口CC层发送到星上ATM交换机A的NNI接口CC层。 

(3)星上ATM交换机A的NNI接口CC层检查接收到的SETUP消息是否合法以及网络是否能够接受本次呼叫，若接受则星上ATM交换机A的NNI接口CC层完成卫星节点连接参考值的预分配和预更新带宽资源，并激发星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层生成IAM消息并发送给星上ATM交换机A的NNI接口MTP3层，在星上ATM交换机A的NNI接口MTP3层添加IAM消息的输出端口信息并送至星上ATM交换机A的NNI接口ATM层生成ATM信令信元，并通过物理层ATM信令信元发送给星上ATM交换机B的NNI接口，同时设置计时器T310记录星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层发送IAM消息的时间。 

若星上ATM交换机A的NNI接口CC层若不接受则星上ATM交换机A的 UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_S层生成RELEASE消息，RELEASE消息经UNI接口ATM层和UNI接口物理层发送到主叫方ATM终端，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败(如图4所示)。 

如图9所示，若星上ATM交换机A的N NI接口物理层在规定的时间内未接收到星上ATM交换机B发送的ACM消息或RELEASE消息，则再次向星上ATM交换机B发送IAM消息，同时重新设置计时器T310记录星上ATM交换机A的NNI接口发送IAM消息的时间，若星上ATM交换机A的NNI接口物理层在规定的时间内仍未接收到星上ATM交换机B发送的ACM消息或RELEASE消息，则星上ATM交换机A的UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_S层生成RELEASE消息，RELEASE消息经UNI接口ATM层和UNI接口物理层发送到主叫方ATM终端，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败。时间一般设定为200～300毫秒。 

(4)星上ATM交换机B的NNI接口物理层将接收到的星上ATM交换机A的ATM信令信元发送到NNI接口ATM层，NNI接口ATM层解读到ATM信令信元为IAM消息后将其发送到NNI接口B-ISUP_S层将IAM消息还原后，发送给NNI接口CC层，同时设定计时器T320记录NNI接口B-ISUP_S层发送IAM消息的时间。 

星上ATM交换机B的NNI接口CC层检查IAM消息是否合法以及网络是否能够接受该呼叫，若接受则星上ATM交换机B的NNI接口CC层完成卫星节点连接参考值的预分配和预更新带宽资源，并将其发送给星上ATM交换机B的UNI接口CC层，UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_s层生成SETUP消息，传送到UNI接口ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过UNI接口物理层发送给被叫方ATM终端。 

如图5所示，若不接受则星上ATM交换机B的NNI接口CC层激发NNI接口B-ISUP_S层生成RELEASE消息，经星上ATM交换机B的NNI接口物理层和NNI接口ATM层传送到星上ATM交换机A的NNI接口，星上ATM交 换机A经NNI接口物理层、NNI接口ATM层，在星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层收到来自星上ATM交换机B的RELEASE消息，则终止本次连接，并在星上ATM交换机A的NNI接口CC层释放所分配的卫星节点连接参考值和带宽，并经星上ATM交换机A的UNI接口ATM层和物理层向主叫方ATM终端转发RELEASE消息，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败。 

如图10所示，若星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内未接收到被叫方ATM终端发送的SETUP SUCCESS消息或RELEASE消息，则再次向被叫方ATM终端发送SETUP消息，同时重新设定计时器T320记录NNI接口B-ISUP_S层发送IAM消息的时间，若星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内仍未接收到被叫方ATM终端发送的消息，星上ATM交换机B的NNI接口CC层激发NNI接口B-ISUP_S层生成RELEASE消息，经星上ATM交换机B的NNI接口物理层和NNI接口ATM层传送到星上ATM交换机A的NNI接口，星上ATM交换机A经NNI接口物理层、NNI接口ATM层，在星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层收到来自星上ATM交换机B的RELEASE消息，则终止本次连接，并在星上ATM交换机A的NNI接口CC层释放所分配的卫星节点连接参考值和带宽，并经星上ATM交换机A的UNI接口ATM层和物理层向主叫方ATM终端转发RELEASE消息，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败。规定的时间一般为200～300毫秒。 

(5)被叫方ATM终端物理层将接收到的星上ATM交换机B的ATM信令信元发送到ATM层，ATM层解读到ATM信令信元为SETUP消息后将其发送到Q.2931_S层将SETUP消息还原后发送到CC层，被叫方ATM终端的CC层检查该呼叫是否能被接受，若接受则被叫方ATM终端CC层分配输出VPI/VCI和本地连接参考值，并激发Q.2931_S层产生包含VPI/VCI和本地连接参考值的SETUP SUCCESS消息，Q.2931_S层将SETUP_SUCCESS消息发送给ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过物理层发送给星上ATM交 换机B的UNI接口，如图12所示。 

如图6所示，若不接受则被叫方ATM终端的CC层激发Q.2931_S层生成RELEASE消息，RELEASE消息经ATM层完成ATM信令信元的生成后经物理层发送给星上ATM交换机B的UNI接口，星上ATM交换机B经UNI接口物理层、UNI接口ATM层和UNI接口Q.2931_S层在UNI接口CC层收到来自被叫方ATM终端的RELEASE消息，终止本次连接，在UNI接口CC层释放所分配的卫星节点连接参考值和带宽，并通过星上ATM交换机B的NNI接口向星上ATM交换机A的NNI接口转发RELEASE消息，并告知原因，星上ATM交换机A的UNI接口将RELEASE消息发送给主叫方ATM终端，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败。 

(7)星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内接收到被叫方ATM终端的ATM信令信元，UNI接口ATM层解读到ATM信令信元为SETUPSUCCESS消息后将其发送到UNI接口Q.2931_S层将SETUP SUCCESS消息还原后发送到UNI接口CC层，UNI接口CC层进行带宽、卫星节点连接参考值的分配、可用带宽和交换机转发表的更新，准备接收数据，同时UNI接口CC层将SETUP SUCCESS消息发送给NNI接口CC层，NNI接口CC层激发星上ATM交换机B的NNI接口B-ISUP_S层生成ACM消息并发送给星上ATM交换机B的NNI接口MTP3层，在星上ATM交换机B的NNI接口MTP3层添加ACM消息的输出端口信息并送至星上ATM交换机B的NNI接口ATM层生成ATM信令信元，并通过物理层ATM信令信元发送给星上ATM交换机A的NNI接口。 

(8)星上ATM交换机A的NNI接口物理层在规定的时间内接收到星上ATM交换机B的ATM信令信元，NNI接口ATM层解读到ATM信令信元为ACM消息后将其发送到NNI接口B-ISUP_S层将其还原为ACM消息，并将ACM消息发送给NNI接口CC层，NNI接口CC层进行带宽、卫星节点连接参考值的分配、可用带宽和交换机转发表的更新，并准备接收数据，同时NNI 接口CC层将ACM消息发送给UNI接口CC层，UNI接口CC层激发U NI接口Q.2931_S层生成SETUP SUCCESS消息，SETUP SUCCESS消息在UNI接口ATM层完成ATM信令信元的生成后经UNI接口物理层发送给主叫方ATM终端。 

(9)主叫方ATM终端在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP SUCCESS消息，则向ATM交换机A的UNI接口发送数据，连接成功建立。 

2、释放连接 

(1)主叫方ATM终端数据发送完毕，由主叫方ATM终端应用层触发CC层完成主叫方ATM终端连接参考值、源地址和目的地址参数的调取，并将参数发送至主叫方ATM终端的Q.2931_S层，形成RELEASE消息，RELEASE消息在ATM层完成ATM信令信元的生成，由物理层发送至星上ATM交换机A的UNI接口。 

(2)星上ATM交换机A将UNI接口接收到的RELEASE消息通过NNI接口发送给星上ATM交换机B的NNI接口，再由星上ATM交换机B的UNI接口发送给被叫方ATM终端，如图11所示。 

(3)被叫方ATM终端物理层Q.2931_S层通过物理层和ATM层收到来自星上ATM交换机B的UNI接口发送的RELEASE消息，释放CC层分配的资源，并生成RELEASE COMPLETE消息，RELEASE COMPLETE消息在ATM层完成ATM信令信元生成，通过物理层发送给星上ATM交换机B的UNI接口，如图13所示。 

(4)星上ATM交换机B将UNI接口接收到的RELEASE COMPLETE消息通过NNI接口发送给星上ATM交换机A的NNI接口，再由星上ATM交换机A的UNI接口发送给主叫方ATM终端，连接拆除。 

本发明未详细说明部分属本领域技术人员公知常识。 

Claims (4)

1.一种星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法，其特征在于：星上交换机ATM系统包括地面ATM终端、星上ATM交换机A和星上ATM交换机B，地面ATM终端包括主叫方ATM终端和被叫方ATM终端，主叫方ATM终端和被叫方ATM终端包括依次设置的应用层、CC层、Q.2931_S层、ATM层和物理层，星上ATM交换机包括与地面ATM终端进行数据传输的UNI接口和与另一台星上ATM交换机进行数据传输的NNI接口，UNI接口包括依次设置的CC层、Q.2931_S层、ATM层和物理层，NNI接口包括依次设置的CC层、B-ISUP_S层、MTP3层、ATM层和物理层；

交换实现方法通过以下步骤实现：

第一步，建立连接，

A1.1、主叫方ATM终端有数据待发送，由主叫方ATM终端的应用层触发主叫方ATM终端的CC层完成参数的提取，并将参数发送到主叫方ATM终端的Q.2931_S层，形成带有参数信息的SETUP消息，主叫方ATM终端的Q.2931_S层将SETUP消息发送到主叫方ATM终端的ATM层，ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过物理层发送至星上ATM交换机A的UNI接口，参数包括连接参考值的分配、业务参数、QoS要求、源地址和目的地址，同时设置计时器记录主叫方ATM终端Q.2931_S层发送SETUP消息的时间；

A1.2、星上ATM交换机A的UNI接口物理层将接收到的步骤A1.1的ATM信令信元发送到UNI接口ATM层，UNI接口ATM层解读到ATM信令信元为SETUP消息后将其发送到UNI接口Q.2931_S层将SETUP消息还原后经UNI接口CC层发送到星上ATM交换机A的NNI接口CC层；

A1.3、星上ATM交换机A的NNI接口CC层检查接收到的SETUP消息是否合法以及网络是否能够接受本次呼叫，若接受则进行步骤A1.4，若不接受则转入步骤A1.15；

A1.4、星上ATM交换机A的NNI接口CC层完成卫星节点连接参考值的预分配和预更新带宽资源，并激发星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层生成IAM消息并发送给星上ATM交换机A的NNI接口MTP3层，在星上ATM交换机A的NNI接口MTP3层添加IAM消息的输出端口信息并送至星上ATM交换机A的NNI接口ATM层生成ATM信令信元，并经过物理层ATM信令信元发送给星上ATM交换机B的NNI接口，同时设置计时器记录星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层发送IAM消息的时间；

A1.5、星上ATM交换机B的NNI接口物理层将接收到的步骤A1.4的ATM信令信元发送到NNI接口ATM层，NNI接口ATM层解读到ATM信令信元为IAM消息后将其发送到NNI接口B-ISUP_S层将IAM消息还原后，发送给NNI接口CC层，同时记录NNI接口B-ISUP_S层发送IAM消息的时间；

A1.6、星上ATM交换机B的NNI接口CC层检查IAM消息是否合法以及网络是否能够接受该呼叫，若接受则进行步骤A1.7，若不接受则转入步骤A1.14；

A1.7、星上ATM交换机B的NNI接口CC层完成卫星节点连接参考值的预分配和预更新带宽资源，并将其发送给星上ATM交换机B的UNI接口CC层，UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_S层生成SETUP消息，传送UNI接口ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过UNI接口物理层发送给被叫方ATM终端；

A1.8、被叫方ATM终端物理层将接收到的步骤A1.7的ATM信令信元发送到ATM层，ATM层解读到ATM信令信元为SETUP消息后将其发送到Q.2931_S层将SETUP消息还原后发送到CC层，被叫方ATM终端的CC层检查该呼叫是否能被接受，若接受则进行步骤A1.9，若不接受则转入步骤A1.13；

A1.9、被叫方ATM终端CC层分配输出VPI/VCI和本地连接参考值，并激发Q.2931_S层产生包含VPI/VCI和本地连接参考值的SETUP SUCCESS消息，Q.2931_S层将SETUP SUCCESS消息发送给ATM层完成ATM信令信元的生成，并通过物理层发送给星上ATM交换机B的UNI接口；

A1.10、星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内接收到步骤A1.9的ATM信令信元，UNI接口ATM层解读到ATM信令信元为SETUPSUCCESS消息后将其发送到UNI接口Q.2931_S层将SETUP SUCCESS消息还原后发送到UNI接口CC层，UNI接口CC层进行带宽、卫星节点连接参考值的分配、可用带宽和交换机转发表的更新，准备接收数据，同时UNI接口CC层将SETUP SUCCESS消息发送给NNI接口CC层，NNI接口CC层激发星上ATM交换机B的NNI接口B-ISUP_S层生成ACM消息并发送给NNI接口MTP3层，在NNI接口MTP3层添加ACM消息的输出端口信息并将送至星上ATM交换机B的NNI接口ATM层生成ATM信令信元，并经过物理层，将ATM信令信元发送给星上ATM交换机A的NNI接口，若星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内未接收到被叫方ATM终端发送的消息，则转入步骤A1.7再次向被叫方ATM终端发送SETUP消息，若星上ATM交换机B的UNI接口物理层在规定的时间内仍未接收到被叫方ATM终端发送的消息，则转入步骤A1.14；

A1.11、星上ATM交换机A的NNI接口物理层在规定的时间内接收到步骤A1.10的ATM信令信元，NNI接口ATM层解读到ATM信令信元为ACM消息后将其发送到NNI接口B-ISUP_S层将其还原为ACM消息，并将ACM消息发送给NNI接口CC层，NNI接口CC层进行带宽、卫星节点连接参考值的分配、可用带宽和交换机转发表的更新，并准备接收数据，同时NNI接口CC层将ACM消息发送给UNI接口CC层，UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_S层生成SETUP SUCCESS消息，SETUP SUCCESS消息在UNI接口ATM层完成ATM信令信元的生成后经UNI接口物理层发送给主叫方ATM终端，若星上ATM交换机A的NNI接口物理层在规定的时间内未接收到星上ATM交换机B的消息，则转入步骤A1.4再次向星上ATM交换机B发送IAM消息，若星上ATM交换机A的NNI接口物理层在规定的时间内仍未接收到星上ATM交换机B的消息，则转入步骤A1.15；

A1.12、主叫方ATM终端在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP_SUCCESS消息，则向ATM交换机A的UNI接口发送数据，若主叫方ATM终端未在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP_SUCCESS消息，则转入步骤A1.1进行第二次呼叫，若主叫方ATM终端还未在规定时间内接收到星上ATM交换机A的UNI接口发送的SETUP_SUCCESS消息，则取消本次呼叫，连接建立失败；

A1.13、被叫方ATM终端的CC层激发Q.2931_S层生成RELEASE消息，RELEASE消息经ATM层完成ATM信令信元的生成后经物理层发送给星上ATM交换机B的UNI接口，星上ATM交换机B经UNI接口物理层、UNI接口ATM层和UNI接口Q.2931_S层在UNI接口CC层收到来自被叫方ATM终端的RELEASE消息，终止本次连接，在UNI接口CC层释放所分配的卫星节点连接参考值和带宽，并通过星上ATM交换机B的NNI接口向星上ATM交换机A的NNI接口转发RELEASE消息，并告知原因，星上ATM交换机A的UNI接口将RELEASE消息发送给主叫方ATM终端，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败；

A1.14、星上ATM交换机B的NNI接口CC层激发NNI接口B-ISUP_S层生成RELEASE消息，经星上ATM交换机B的NNI接口物理层和NNI接口ATM层传送到星上ATM交换机A的NNI接口，星上ATM交换机A经NNI接口物理层、NNI接口ATM层，在星上ATM交换机A的NNI接口B-ISUP_S层收到来自星上ATM交换机B的RELEASE消息，则终止本次连接，并在星上ATM交换机A的NNI接口CC层释放所分配的卫星节点连接参考值和带宽，并经星上ATM交换机A的UNI接口ATM层和物理层向主叫方ATM终端转发RELEASE消息，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败；

A1.15、星上ATM交换机A的UNI接口CC层激发UNI接口Q.2931_S层生成RELEASE消息，RELEASE消息经UNI接口ATM层和UNI接口物理层发送到主叫方ATM终端，主叫方ATM终端取消本次呼叫，连接建立失败；

第二步，释放连接，

A2.1、主叫方ATM终端数据发送完毕，由主叫方ATM终端应用层触发CC层完成主叫方ATM终端连接参考值、源地址和目的地址参数的调取，并将参数发送至主叫方ATM终端的Q.2931_S层，形成RELEASE消息，RELEASE消息在ATM层完成ATM信令信元的生成，由物理层发送至星上ATM交换机A的UNI接口；

A2.2、星上ATM交换机A将UNI接口接收到的RELEASE消息通过NNI接口发送给星上ATM交换机B的NNI接口，再由星上ATM交换机B的UNI接口发送给被叫方ATM终端；

A2.3、被叫方ATM终端Q.2931_S层通过物理层和ATM层收到来自星上ATM交换机B的UNI接口发送的RELEASE消息，释放CC层分配的资源，并生成RELEASE COMPLETE消息，RELEASE COMPLETE消息在ATM层完成ATM信令信元生成，通过物理层发送给星上ATM交换机B的UNI接口；

A2.4、星上ATM交换机B将UNI接口接收到的RELEASE COMPLETE消息通过NNI接口发送给星上ATM交换机A的NNI接口，再由星上ATM交换机A的UNI接口发送给主叫方ATM终端，连接拆除；

上述的NNI为网络网络接口；

上述的SVC为交换式虚连接；

上述的CC层为呼叫/控制层；

上述的B-ISUP_S为卫星宽带ISDN用户部分；

上述的MTP3层为消息传输部分第3层；

上述的IAM消息为初始地址消息；

上述的ACM消息为呼叫成功消息。

2.根据权利要求1所述的一种星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法，其特征在于：所述步骤A1.10中规定时间为200～300毫秒。

3.根据权利要求1所述的一种星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法，其特征在于：所述步骤A1.11中规定时间为200～300毫秒。

4.根据权利要求1所述的一种星上交换机ATM NNI SVC交换实现方法，其特征在于：所述步骤A1.12中规定时间为200～300毫秒。

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