CN1210909C - 统一管理承载在不同网络上的信令传送的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种统一管理承载在不同网络上的信令传送的装置和方法，是在时分复用窄带网TDM、异步传输模式网ATM和互联网IP等不同网络上的信令用户/应用部分与消息传递部分之间设置一个统一路由管理单元URM，该统一路由管理单元URM包括有路由管理单元和消息路由编路单元，执行集中的路由管理和消息路由编路功能，统一管理上述不同网络的信令的本地信令点数据、目的信令点数据以及路由数据，对承载在不同网络上的信令传送进行统一的路由配置和管理维护，能够根据路由优先级而选择不同网络上的路由。该方法对用户体现的是一套管理维护标准，能实现不同网络的信令传送间的相互备份和负载均衡分担。
Description
技术领域
本发明涉及一种对承载在不同网络上的信令传送进行统一管理的装置和方法，属于数字信息传输中的以信号形式表征的信令传送技术领域。
背景技术
信令系统是现代通信网的关键技术，也是用户与通信网以及通信网中各节点之间相互交换信息的共同语言。电信设备对信令消息的可靠传输是保证电信网络高可靠性地运行的关键。在传统电信网络中已经有一系列规范与技术措施来保证信令系统运行的可靠性，例如，在传统的时分复用TDM电信网络中，使用很成熟的窄带七号信令系统来传输信令消息。窄带七号信令传送系统的网络层是MTP3，链路层是MTP2，数据链路层是MTP1；其系统组成如图1所示。消息传送部分(MTP，Message Transport Part)分为三级：MTP3、MTP2、MTP1，分别为信令连接控制部分(SCCP，Signalling Connection Control Part)、ISDN用户部分(ISUP，ISDN User Part)和电话用户部分(TUP，Telephone User Part)提供消息传递服务。信令连接控制部分SCCP的上层是事务能力应用部分(TCAP，Transaction Capability Application Part)，用于为智能网络应用部分(INAP，Intelligent Network Application Part)、维护管理应用部分(OMAP，Operation Management Application Part)和移动应用部分(MAP，MobileApplication Part)提供事务服务。消息传送部分MTP以上的各个协议，统称信令用户/应用部分。而在异步传输模式ATM电信网络中，则是使用ATM七号信令系统来传输信令消息。ATM七号信令传输系统的网络层是宽带MTP3(MTP3B)，链路层是信令ATM适配层(SAAL，Signalling ATM AdaptionLayer)，数据链路层是ATM；其系统组成如图2所示。BISUP和Q.AAL2都是ATM网络在MTP3B上传输信令的应用协议。
随着IP分组网络技术的发展，IP分组网络的优势已经凸现；另外IP语音(VoIP)和软交换(Softswitch)等的应用也在迅速推广。为了实现IP分组网络同原有PSTN(TDM)和ATM网络的互通，以及在IP网络上传输七号信令消息，因特网工程任务组(IETF，Internet Engineering Task Force)制定了支持通过IP网络传输电路交换信令的信令传输(SIGTRAN，Signalling Transport)协议集。信令传输协议集中同MTP3和MTP3B对应的网络层是MTP3用户适配层(M3UA，SS7 MTP3 User Adaption Layer)，相当于信令链路层的流控制传送协议(SCTP，Stream Control Transport Protocol)提供面向连接的可靠的数据传输。SCTP的底层是IP层，以及以太网链路层(媒体访问控制MAC)和以太网物理接口(LAN接口)；其系统组成如图3所示。这样，在TDM和ATM网络上的各种应用都可以承载在IP网上。
为了满足运营商的各种组网需要，下一代核心网(NGN，Next GenerationNetwork)和3G网络中的设备，特别是Softswitch需要提供多种接口，必须能够同时支持以上多种承载网络的信令传送。而多种承载网络的信令传送所需要的管理维护也是各有各的特点，例如：MTP3需要一套管理维护标准，MTP3B也需要一套管理维护标准，M3UA又需要一套管理维护标准。这样给运营商用户的数据配置和操作维护带来困难。此外，承载在不同网络上的信令传送的路由也是分别管理，各自为政；使得承载在不同网络上的信令传送间的配合处理比较困难。若要实现不同承载网络的信令传送的相互备份及负载均衡分担也比较麻烦。所以，如何面对不同承载网络上的七号信令传送进行统一管理的课题已经突出地摆在业内人士的面前。
发明内容
本发明的目的是提供一种统一管理承载在不同网络上的信令传送的装置，该装置统一管理承载在不同网络上的信令传送，同时进行集中的路由管理，对用户体现的是一套管理维护标准，能实现不同网络的信令传送间的相互备份和负载均衡分担。
本发明的另一目的是提供一种统一管理承载在不同网络上的信令传送的方法。
本发明的目的是这样实现的：一种统一管理承载在不同网络上的信令传送的装置，其特征在于：该装置是在各个不同网络的信令用户/应用部分与消息传递部分之间增设一个统一路由部件URM，该统一路由管理单元URM包括有路由管理单元和消息路由编路单元，执行集中的路由管理和消息路由编路功能，对承载在不同网络上的信令传送进行统一的路由配置和管理维护；即将不同网络的信令的本地信令点数据、目的信令点数据和路由数据都配置在统一路由部件URM中进行统一管理，根据路由优先级来选择不同网络上的路由；包括下列操作步骤：
(1)当上层用户需要传送消息或者有数据需要转接时，将消息交给统一路由管理单元URM中的消息路由编路单元，该消息路由编路单元根据所有到达该目的信令点的路由状态、路由优先级以及消息中的信令链路选择码SLS，选择一条可用的路由；
(2)根据各个路由的不同承载网络的属性TDM、ATM或IP，把消息分别交给相应处理单元MTP3、MTP3B或M3UA中的消息链路编路单元，该消息链路编路单元分别根据各自链路的状态、链路优先级和信令链路选择码SLS，选择一条可用的链路；
(3)把消息分别交给相应的链路层MTP2、SAAL或SCTP发送到各自网络中。
所述的不同网络是指：时分复用窄带网TDM、异步传输模式网ATM和互联网IP。
本发明的另一目的是这样实现的：一种统一管理承载在不同网络上的信令传送的方法，其特征在于：包括有下列具体步骤：
(1)当上层用户需要传送消息或者有数据需要转接时，将消息交给统一路由管理单元中的消息路由编路单元，该消息路由编路单元根据所有到达该目的信令点的路由状态、路由优先级以及消息中的信令链路选择码SLS，选择一条可用的路由；
(2)根据各个路由的不同承载网络的属性TDM、ATM或IP把消息分别交给相应处理单元MTP3、MTP3B或M3UA中的消息链路编路单元，该消息链路编路单元分别根据各自链路的状态、链路优先级和信令链路选择码SLS，选择一条可用的链路；
(3)把消息分别交给相应的链路层MTP2、SAAL或SCTP发送到各自网络中；
(4)将分布在各个不同承载网络的信令网络功能部件中承担消息路由编路功能的软件集中起来，组成一个集中管理的消息路由编路单元，进行统一的消息路由编路；再将各个不同承载网络的信令网络协议模块中完成信令网络管理功能中的路由管理软件集中起来，组成一个集中管理的路由管理单元，进行统一的路由管理；最后将消息路由编路单元和路由管理单元合并成统一路由管理单元URM，设置在各个不同网络的信令用户/应用部分与消息传递部分之间。
所述的方法进一步包括下列操作步骤：
(5)从不同承载网络TDM、ATM或IP上收到的路由管理消息，由相应处理单元MTP3、MTP3B或M3UA交给统一路由管理单元URM处理，该统一路由管理单元URM根据承载在不同网络上的所有路由的状态判断目的信令点的状态，进行路由重新编路。
所述的统一路由管理单元URM具有对承载在不同网络上的信令传送进行相互备份和负载均衡分担的功能。
本发明的特点是把不同网络消息传递部分中的信令网络层MTP3、MTP3B和M3UA的路由管理功能从各个协议模块中抽出，再把MTP3、MTP3B和M3UA的消息编路功能中的消息路由编路子功能从各个模块抽出，组成一个统一路由管理单元URM，执行统一的路由管理和消息路由编路。这样就可以在一个网络设备上实现承载在不同网络上的信令传送的同时，通过集中的路由管理和消息路由编路，统筹兼顾地管理承载在不同网络上的信令传送。
利用本发明研制的网络设备对用户体现的是统一的路由配置和管理维护，可大大降低用户链路配置和管理维护的复杂度，同时能够实现承载在不同网络上的信令传送的相互备份和负载均衡分担。
附图说明
图l是TDM电信网OSI七层模型及消息传递部分各组成系统的示意图。
图2是ATM电信网OSI七层模型及消息传递部分各组成系统的示意图。
图3是IP网OSI七层模型及消息传递部分各组成系统的示意图。
图4是TDM电信网消息传递部分MTP的各组成部分功能结构示意图。
图5是本发明把承载在不同网络上的消息传递部分中传送信令的消息路由编路功能模块抽出后，进行集中管理的消息处理功能系统结构示意图。
图6是本发明把承载在不同网络上的路由管理功能模块抽出后，进行集中管理的消息处理功能系统结构示意图。
图7是本发明的统一路由模块在不同网络系统中的位置示意图。
图8是本发明对承载在不同网络上的信令传送执行信令互助的一个实施例图。
具体实施方式
本发明是一种统一管理承载在时分复用窄带网TDM、异步传输模式网ATM和互联网IP等不同网络上的信令传送的装置和方法，该装置是在上述各个不同网络的信令用户和应用部分与消息传递部分之间增设一个统一路由模块URM(参见图7)，该统一路由模块URM包括有路由管理模块和消息路由编路模块，执行集中的路由管理和消息路由编路功能，统一管理上述不同网络信令的本地信令点数据、目的信令点数据以及路由数据，对承载在不同网络上的信令传送进行统一的路由配置和管理维护，能够根据路由优先级而选择不同网络上的路由。图7展示了该统一路由模块URM在具体实现时位于网络系统中的位置示意。
为了更好地理解本发明，下面对上述三种不同网络的消息传递部分中的信令网络层MTP3、MTP3B和M3UA的功能结构作简单介绍。因为三者功能结构相似，这里以MTP3的功能结构为例进行说明。
参见图4所示的MTP的功能结构示意图，其中信令网络层MTP3主要由信令消息处理和信令网络管理两个功能模块组成，而信令消息处理功能模块则包括有消息识别、消息分配和消息编路三个子模块。消息识别子模块用于在信令点确认接收的消息是否以本信令点为目的信令点，若是，则将接收的消息转向消息分配子模块处理；若不是，而且该信令点具有转发功能，则将该接收的消息送往消息编路子模块处理。消息分配子模块是把收到的消息转到适当的用户部分(TUP、ISUP、SCCP)。消息编路子模块用于为消息寻找一条到达目的信令点的信令链路发送出去。它的任务是先进行消息路由编路选择，然后进行消息链路编路选择。信令网络管理功能模块则包括有：承担倒换、倒回、强制重编路由、受控重编路由、信令点再启动、管理禁止等功能的信令业务管理子模块，承担禁止传递过程、允许传递过程、受控传递过程、信令路由组测试等功能的信令路由管理子模块和承担信令链路的恢复、断开等功能的信令链路管理子模块。
为了对承载在不同网络上的信令传送进行统一管理，实现不同网络上的信令传送的相互备份和负载分担，首先需要把以上功能结构图中的消息编路功能分为两个部分：消息路由编路和消息链路编路。消息路由编路是为消息选择特定的路由进行传送，消息链路编路则是在指定的路由中为消息选择特定的链路。然后把消息路由编路功能分别从MTP3、MTP3B和M3UA中抽出，进行统一的消息路由编路。
参见图5所示的把承载在不同网络上的信令传送的消息路由编路功能独立出来，进行集中管理后的消息处理功能系统的结构示意图。当上层用户需要传送消息或者有数据需要转接时，将消息交给统一的消息路由编路模块(即图示的“消息路由编路”模块)，“消息路由编路”模块根据所有到达该目的信令点的路由状态、路由优先级以及消息中的信令链路选择码SLS，选择一条可用的路由；然后根据路由的承载属性(TDM、ATM或者IP)把消息分别交给相应网络上的不同模块(MTP3、MTP3B或者M3UA)中的“消息链路编路”模块进行消息链路编路，该“消息链路编路”模块再根据链路状态、链路优先级和信令链路选择码SLS，选择一条可用的链路。最后把消息交给相应的链路层(MTP2、SAAL或者SCTP)发送到不同网络中。
为了对承载在不同网络上的信令传送进行统一管理，实现不同网络上的信令传送的相互备份和负载分担，在把消息路由编路功能从MTP3、MTP3B和M3UA中抽出，进行统一的消息路由编路之后，还需要对各个路由状态进行统一管理。因此，路由管理功能也需要从相应网络上的不同协议模块MTP3、MTP3B和M3UA中抽出，进行统一的路由管理。图6所示即为把不同网络的信令传送的路由管理功能独立出来，进行集中管理后的消息处理功能系统的结构示意图。从不同网络上收到的路由管理消息，由各自的相应模块(MTP3，MTP3B和M3UA)交给统一的信令路由管理模块处理，该路由管理模块根据承载在不同网络上的所有路由的状态来判断目的信令点的状态，进行路由重新编路。
在集中信令路由管理和消息路由编路功能之后，就可以组成一个集中管理的统一路由模块(URM，Unified Route Module)，实现统一集中的路由管理和消息路由编路功能。此时，不同承载网络上的MTP3、MTP3B和M3UA实现各种消息识别、消息分配、消息链路编路、信令业务管理和信令链路管理等功能。而七号信令的本地信令点数据、目的信令点数据，以及路由数据都由统一路由模块URM进行统一管理，对用户体现统一的路由数据配置和管理维护，这样能够实现承载在不同网络上的信令传送路由的相互备份和负载分担。
当上层用户需要传送消息或者有数据需要转接时，消息交给统一路由模块URM，统一路由模块URM根据所有到达该目的信令点的路由状态、路由优先级以及消息中的信令链路选择码SLS，选择一条可用的路由；然后根据路由的承载属性(TDM、ATM或者IP)把消息分别交给相应网络上的不同模块(MTP3、MTP3B或者M3UA)进行消息链路编路，消息链路编路功能子模块根据链路状态、链路优先级和SLS，选择一条可用的链路；最后把消息交给相应的链路层(MTP2、SAAL或者SCTP)发送到网络中。而从不同网络上收到的路由管理消息，也由相应模块(MTP3，MTP3B或者M3UA)交给统一路由模块URM处理，统一路由模块URM根据承载在不同网络上的所有路由的状态判断目的信令点的状态，重新进行路由编路。
本发明对于承载在不同网络上的信令传送能够执行相互之间的信令互助，参见图8所示的一个实施例：两个信令点1和信令点2之间可以通过路由1(TDM)相连，也可以通过路由2(IP)相连；通常是将路由2作为路由1的备用路由，当路由1发生故障不可使用时，可以利用路由2传送信令。
Claims (5)
1、一种统一管理承载在不同网络上的信令传送的装置，其特征在于：该装置是在各个不同网络的信令用户/应用部分与消息传递部分之间增设一个统一路由管理单元URM，该统一路由管理单元URM包括有路由管理单元和消息路由编路单元，执行集中的路由管理和消息路由编路功能，对承载在不同网络上的信令传送进行统一的路由配置和管理维护；即将不同网络的信令的本地信令点数据、目的信令点数据和路由数据都配置在统一路由管理单元URM中进行统一管理，根据路由优先级来选择不同网络上的路由；包括下列操作步骤：
(1)当上层用户需要传送消息或者有数据需要转接时，将消息交给统一路由管理单元URM中的消息路由编路单元，该消息路由编路单元根据所有到达该目的信令点的路由状态、路由优先级以及消息中的信令链路选择码SLS，选择一条可用的路由；
(2)根据各个路由的不同承载网络的属性TDM、ATM或IP，把消息分别交给相应处理单元MTP3、MTP3B或M3UA中的消息链路编路单元，该消息链路编路单元分别根据各自链路的状态、链路优先级和信令链路选择码SLS，选择一条可用的链路；
(3)把消息分别交给相应的链路层MTP2、SAAL或SCTP发送到各自网络中。
2、根据权利要求1所述的统一管理承载在不同网络上的信令传送的装置，其特征在于：所述的不同网络是指：时分复用窄带网TDM、异步传输模式网ATM和互联网IP。
3、一种统一管理承载在不同网络上的信令传送的方法，其特征在于：包括有下列步骤：
(1)当上层用户需要传送消息或者有数据需要转接时，将消息交给统一路由管理单元URM中的消息路由编路单元，该消息路由编路单元根据所有到达该目的信令点的路由状态、路由优先级以及消息中的信令链路选择码SLS，选择一条可用的路由；
(2)根据各个路由的不同承载网络的属性TDM、ATM或IP把消息分别交给相应处理单元MTP3、MTP3B或M3UA中的消息链路编路单元，该消息链路编路单元分别根据各自链路的状态、链路优先级和信令链路选择码SLS，选择一条可用的链路；
(3)把消息分别交给相应的链路层MTP2、SAAL或SCTP发送到各自网络中；
(4)将分布在各个不同承载网络的信令网络功能部件中承担消息路由编路功能的软件集中起来，组成一个集中管理的消息路由编路单元，进行统一的消息路由编路；再将各个不同承载网络的信令网络协议模块中完成信令网络管理功能中的路由管理软件集中起来，组成一个集中管理的路由管理单元，进行统一的路由管理；最后将消息路由编路单元和路由管理单元合并成统一路由管理单元URM，设置在各个不同网络的信令用户/应用部分与消息传递部分之间。
4、根据权利要求3所述的统一管理承载在不同网络上的信令传送的方法，其特征在于：所述的方法进一步包括下列操作步骤：
(5)从不同承载网络TDM、ATM或IP上收到的路由管理消息，由相应处理单元MTP3、MTP3B或M3UA交给统一路由管理单元URM处理，该统一路由管理单元URM根据承载在不同网络上的所有路由的状态判断目的信令点的状态，进行路由重新编路。
5、根据权利要求4所述的统一管理承载在不同网络上的信令传送的方法，其特征在于：所述的统一路由管理单元URM具有对承载在不同网络上的信令传送进行相互备份和负载均衡分担的功能。
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