专利名称：综合业务数字网用户适配层协议的实现方法
所属领域本发明涉及一种综合业务数字网Q.921用户适配层(IUA，ISDNQ.921-User Adaptation Layer)协议的实现方法，属于数字信息传输中的以信号形式表征的信道技术和信令系统技术领域。
随着IP分组网络技术的逐步成熟，IP分组网络的优势已经凸现，IP分组网络可以用于承载语音、数据、图像、多媒体等多种业务。目前，传统的电路交换网络与分组网络正处于融合阶段，为实现传统电路交换网络与IP分组网络的互通，出现了在IP网络上传输ISDN信令等电路交换信令协议的需求。
为了满足在IP网络上传输信令协议的需求，因特网工程师任务组(IETF)成立一个专门的信令传输小组，他们所制定的信令传输(SIGTRAN，SignallingTransport)协议集是将原来在传统电路交换上使用的信令在IP网络上进行传输。在IETF的信令传输标准中，IUA(ISDN Q.921-User Adaptation Layer)协议就是在Q.921链路层与其上层用户(如Q.931网络层)之间实现消息透明传输的一种协议，其基本应用模型是如图2所示的在网关分离后，信令在窄带ISDN网和IP网之间进行传输的协议模型。IUA在这里提供Q.921与Q.931的无缝连接在SG侧，IUA替换原来Q931的位置，提供跟Q.931相同的接口，对于Q.921来说，IUA就是在为Q931提供接口等服务，不必改变原有的其它处理；而在MGC侧，IUA提供跟Q.921相同的接口，对于Q.931来说，其认为仍然是由Q921为其提供数据传输服务，Q931及其上层用户都不必做改动。因为未来电信的发展趋势是全IP网，但是，目前广泛使用电信交换网已经是客观存在，因有大量的资金投入其中，具有相当的规模和效能，所以现阶段的电信发展策略是在充分利用现有电信交换网的基础上逐步地向全IP网过渡，这就是信令传输SIGTRAN协议产生的原因。实际上，IUA协议是在IP网上通过流控制传输协议(SCTP，StreamControl Transport Protocol)传输Q.921用户消息的协议，该协议应用于信令网关SG和媒体网关控制器MGC中。从IUA协议角度上讲，运行在信令网关SG设备上的IUA称为SG，运行在媒体网关控制器MGC设备上处理IUA业务的进程称为ASP，两侧的IUA是不对称的，需要区别称呼之。
IUA协议规定媒体网关控制器MGC与信令网关SG之间的消息传输是按照接口标识来确定该消息应该由哪一条链路进行处理，每个接口标识与链路是一一对应的关系。其中媒体网关控制器MGC侧的IUA是以应用服务器(AS，Application Server)为单位通知媒体网关(MG，Media Gateway)侧的IUA用户，它可以处理哪些应用服务器AS来的业务，而信令网关SG侧的的IUA用户则是以应用服务器AS为单位进行管理的。根据协议，AS(Application Server)直译为应用服务器，其含义比较模糊，普通用户不易理解；如果直接向通信产品的运营商用户介绍上述概念，很难向运营商用户解释清楚，自然不利于运营商用户配置和维护该产品。同时，对信令网关SG、应用服务器进程ASP这些名词也需要用户对协议有较深理解才好解释之。因此，上述这种管理方式对运营商来说，必须要对IUA协议有一定的了解，否则显得很混乱。所以，如果按照该协议规定的信令网关SG、应用服务器AS、应用服务器进程ASP来向用户解释IUA协议的配置和维护管理方式，很难使用户理解和接受，不利于通信产品的使用和维护。
本发明的目的是这样实现的一种实现综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于配置IUA链路，以实现对IUA协议栈的配置；应用IUA链路的工作状态及其迁移过程来管理和维护IUA链路。
所述的IUA链路是应用服务器进程ASP和信令网关SG之间的关连，其包括ASP和SG之间的流控制协议SCTP连接及其上的应用服务器进程ASP和信令网关SG。
所述的配置IUA链路的具体步骤是(1)配置IUA链路的本端端点的IP地址、端口号；(2)配置IUA链路的对端端点的IP地址、端口号；(3)设置该IUA链路所承载的传输信令的Q.921链路。
所述的IUA链路的本端端点是应用服务器进程ASP，其对端端点是信令网关SG。
所述的IUA链路的本端端点是信令网关SG，其对端端点是应用服务器进程ASP。
所述的每一条IUA链路可以承载一条或多条传输信令的Q.921链路。
所述的IUA链路工作状态有四种未建链状态(初始状态)，已建链状态，准备激活状态，激活状态。
所述的IUA链路工作状态迁移过程包括有下列步骤(1)IUA链路初始状态为未建链状态，当接收到用户发出的建链命令后，协议栈就会发送命令建立SCTP连接，IUA链路也同时迁移到已建链状态；
(2)当接收到用户发出的启用IUA链路的命令，IUA链路就会发送启用应用服务器进程(ASP UP)消息给信令网关SG，如果信令网关SG接受启用请求，则IUA链路迁移到准备激活状态；(3)当接收到用户发出的激活IUA链路、处理IUA链路业务的命令，IUA链路就会发送激活应用服务器进程(ASP ACTIVE)消息给信令网关SG，如果信令网关SG接受该命令，IUA链路就迁移到激活状态；(4)当接收到用户发出的暂停处理信令业务、取消激活的命令，IUA链路就会发送取消激活应用服务器进程(ASP INACTIVE)消息给信令网关SG，IUA链路就迁移到准备激活状态；(5)当接收到用户发出的停止处理业务的命令，IUA链路将发送停止应用服务器进程(ASP DOWN)消息给信令网关SG，IUA链路就迁移到已建链状态；(6)当接收到用户发出的拆链命令，IUA链路将拆除SCTP连接，IUA链路就迁移到未建链状态。
如果因为某种原因而使SCTP连接中断，则IUA链路都会从其它状态迁移到未建链状态。
如果IUA链路在准备激活状态或激活状态接收到SCTP报上来的连接重启动命令，则该IUA链路迁移到已建链状态。
本发明的特点是将运营商用户比较熟悉的信令网中的链路概念引入到IUA协议中，通过使用IUA链路，同时将信令网关SG、应用服务器进程ASP的配置和维护转换为IUA链路的配置和维护，并以IUA链路为中心提出了协议应用组网模式。这样，运营商用户根据其对ISDN链路的配置使用经验就可以很容易地掌握和维护使用IUA协议，为运营商用户理解和使用IUA协议提供了很大的便利。
实际上，本发明的方法仍然是遵循IUA协议标准提供对外接口，完全可以与其它厂家的IUA设备实现互通；所不同的只是在操作维护上本发明所述的方法是采用IUA链路替代信令网关SG、应用服务器AS、应用服务器进程ASP等概念，并以IUA链路为中心进行协议的配置和维护管理，便于用户配置和维护。
图1是现在使用的窄带ISDN网络中信令协议基本运行模型结构示意图。
图2是在网关分离后，信令在窄带ISDN和IP网络之间进行传输的运行模型结构示意图。
图3是应用本发明的方法构成的IUA链路应用组网实施例示意图。
图4是应用本发明的方法构成的IUA链路状态及其迁移示意图。
本发明是一种实现综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其主要特点是引入和使用用户比较熟悉的链路概念IUA链路，通过对IUA链路的配置来实现对IUA协议栈的配置，并应用IUA链路的工作状态及其迁移过程来管理和维护IUA链路，进而为用户配置、管理、维护IUA协议栈提供便利。
本发明配置IUA链路的具体步骤是(1)首先配置IUA链路的本端端点的IP地址、端口号；以应用服务器进程ASP侧为例，用户在增加一个IUA链路时，先要配置本端的IP地址和端口号，即通过该信息配置应用服务器进程ASP。(2)接着配置IUA链路的对端端点的IP地址、端口号；即通过该信息配置信令网关SG。(3)最后设置该IUA链路所承载的传输信令的Q.921链路有哪些，这样就完成了IUA协议所需要的一切配置。对用户来说，这个过程是不可见的，因为对IUA链路的配置很容易理解，用户不需要对协议有什么了解就能够掌握配置和使用。诚然，本端端点也可以是信令网关SG，此时，对端端点就是应用服务器进程ASP。
本发明的一条IUA链路能够同时承载一条或多条传输信令的Q.921链路，这些Q.921链路组成一条IUA链路(其中ASP、SG、AS都要根据协议需要进行配置)。参见图3所示的一种IUA链路组网应用的实施例图，图中一个信令网关SG承载处理四条Q.921链路的信令传输，其中Q.921链路0、1、3是承载在IUA链路0上，这三条Q.921链路上的业务通过IUA链路0传输，在应用服务器进程ASP侧则由ASP0处理；而Q.921链路2是承载在IUA链路1上传输信令，并由应用服务器进程ASP侧的ASP1在对端进行处理。在实际应用中，每条IUA链路所承载的Q.921链路，并且经由哪个应用服务器进程ASP或信令网关SG处理都是由用户配置决定的。
本发明还参考ISDN链路的应用而提出配套的IUA链路的工作状态和相应的IUA链路管理方式，来管理和维护IUA链路。本发明IUA链路的工作状态有四种未建链状态(初始状态)，已建链状态，准备激活状态，激活状态。该IUA链路的不同工作状态是由SCTP连接状态和ASP状态共同确定的。
参见图4，本发明的IUA链路工作状态迁移过程包括有下列步骤(1)IUA链路初始状态为未建链状态，当接收到用户发出的建链命令后，协议栈就会发送命令建立SCTP连接，IUA链路也同时迁移到已建链状态。
(2)如果这时接收到用户发出的启用IUA链路的命令，IUA链路就会发送启用应用服务器进程(ASP UP)消息给信令网关SG侧的IUA，如果信令网关SG接受启用请求，IUA链路迁移到准备激活状态。
(3)如果用户希望IUA链路能够处理IUA链路业务，可以发出IUA链路激活命令。当接收到用户发出的激活IUA链路、处理IUA链路业务的命令，IUA链路就会发送激活应用服务器进程(ASP ACTIVE)消息给信令网关SG，如果信令网关SG接受该命令，IUA链路就迁移到激活状态；这时，IUA链路可以处理Q.921链路业务。
(4)如果用户需要暂时停止处理信令的业务，可以发出链路取消激活命令；当接收到用户发出的暂停处理信令业务、取消激活的命令，IUA链路就会发送取消激活应用服务器进程(ASP INACTIVE)消息给信令网关SG，IUA链路就迁移到准备激活状态。
(5)如果希望链路进一步降为已建链状态，就发出停止业务命令；当接收到用户发出的停止处理业务的命令，IUA链路将发送停止应用服务器进程(ASPDOWN)消息给信令网关SG，IUA链路就迁移到已建链状态。
(6)如果希望更彻底地释放链路，可以发送拆链命令；当接收到用户发出的拆链命令，IUA链路将拆除SCTP连接，从而使IUA链路迁移到来建链状态。
如果因为某种原因而使SCTP连接中断，则IUA链路都会从其它状态迁移到未建链状态。如果IUA链路在准备激活状态或激活状态接收到SCTP报上来的连接重启动命令，则该IUA链路迁移到已建链状态。实际上，本发明是将信令链路概念引入到IUA协议的实现中。
本发明的方法已经在申请人研制的使用SIGTRAN协议的软交换和媒体网关等产品中进行了非公开的性能实施试验，实现了发明目的，具有很好的推广应用前景。
权利要求
1.一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于配置IUA链路，以实现对IUA协议栈的配置；应用IUA链路的工作状态及其迁移过程来管理和维护IUA链路。
2.根据权利要求1所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于所述的IUA链路是应用服务器进程ASP和信令网关SG之间的关连，其包括ASP和SG之间的流控制协议SCTP连接及其上的应用服务器进程ASP和信令网关SG。
3.根据权利要求1所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于所述的配置IUA链路的具体步骤是(1)配置IUA链路的本端端点的IP地址、端口号；(2)配置IUA链路的对端端点的IP地址、端口号；(3)设置该IUA链路所承载的传输信令的Q.921链路。
4.根据权利要求3所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于所述的IUA链路的本端端点是应用服务器进程ASP，其对端端点是信令网关SG。
5.根据权利要求3所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于所述的IUA链路的本端端点是信令网关SG，其对端端点是应用服务器进程ASP。
6.根据权利要求3所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于所述的每一条IUA链路可以承载一条或多条传输信令的Q.921链路。
7.根据权利要求1所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于所述的IUA链路工作状态有四种未建链状态(初始状态)，已建链状态，准备激活状态，激活状态。
8.根据权利要求1或7所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于所述的IUA链路工作状态迁移过程包括有下列步骤(1)IUA链路初始状态为未建链状态，当接收到用户发出的建链命令后，协议栈就会发送命令建立SCTP连接，IUA链路也同时迁移到已建链状态；(2)当接收到用户发出的启用IUA链路的命令，IUA链路就会发送启用应用服务器进程(ASP UP)消息给信令网关SG，如果信令网关SG接受启用请求，则IUA链路迁移到准备激活状态；(3)当接收到用户发出的激活IUA链路、处理IUA链路业务的命令，IUA链路就会发送激活应用服务器进程(ASP ACTIVE)消息给信令网关SG，如果信令网关SG接受该命令，IUA链路就迁移到激活状态；(4)当接收到用户发出的暂停处理信令业务、取消激活的命令，IUA链路就会发送取消激活应用服务器进程(ASPINACTIVE)消息给信令网关SG，IUA链路就迁移到准备激活状态；(5)当接收到用户发出的停止处理业务的命令，IUA链路将发送停止应用服务器进程(ASP DOWN)消息给信令网关SG，IUA链路就迁移到已建链状态；(6)当接收到用户发出的拆链命令，IUA链路将拆除SCTP连接，IUA链路就迁移到未建链状态。
9.根据权利要求7所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于如果因为某种原因而使SCTP连接中断，则IUA链路都会从其它状态迁移到未建链状态。
10.根据权利要求7所述的一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，其特征在于如果IUA链路在准备激活状态或激活状态接收到SCTP报上来的连接重启动指令，则该IUA链路迁移到已建链状态。
全文摘要
一种综合业务数字网Q.921用户适配层协议的实现方法，是应用用户比较熟悉的ISDN链路概念，引入和使用IUA链路；配置IUA链路，以实现对IUA协议栈的配置；应用IUA链路的工作状态及其迁移过程来管理和维护IUA链路，为用户配置、管理和维护IUA协议栈提供便利。其中IUA链路是应用服务器进程ASP和信令网关SG之间的关连，其包括ASP和SG之间的流控制协议SCTP连接及其上的应用服务器进程ASP和信令网关SG。配置IUA链路的具体步骤是(1)配置IUA链路的本端端点的IP地址、端口号；(2)配置IUA链路的对端端点的IP地址、端口号；(3)设置该IUA链路所承载的传输信令的Q.921链路。该方法便于用户理解和维护，且配置简单，有利于向用户推广相关产品的应用。
文档编号H04L12/54GK1466336SQ02123650
公开日2004年1月7日 申请日期2002年7月5日 优先权日2002年7月5日
发明者林铭, 侯建新, 林 铭 申请人:华为技术有限公司