Протоколы сигнализации и маршрутизации ATM

image_print

Сигнализацией называются процессы, с помощью которых пользователи и сеть ATM обмениваются управляющей информацией, передают запросы на использование сетевых ресурсов или согласуют используемые параметры устройств. В результате успешного завершения обмена сигнальной информацией пары VPI/VCI и запрашиваемая полоса выделяются.

Рассмотренные ниже протоколы обеспечивают поддержку сигнализации. Сигнальные сообщения передаются через сигнальный уровень адаптации ATM (Signalling ATM Adaptation Layer или SAAL), обеспечивающий надежную доставку. SAAL делится на связанную с сервисом (Service Specific Part) и общую (Common Part) части. Связанная с сервисом часть делится на связанные с сервисом функции координации SSCF (Service Specific Coordination Function), обеспечивающие интерфейс с пользователем SSCF, и связанный с сервисом, ориентированный на соединения протокол SSCOP (Service Specific Connection-Oriented Protocol), обеспечивающий надежную доставку.

 

Сигнализация пользователь — сеть

<————>

SAAL

UNI SSCF

SSCOP

Общая часть AAL5

Уровень ATM

Физический уровень

 

Стек протоколов сигнализации ATM.

Протоколы сигнализации UNI в SAAL отвечают за вызовы ATM и контроль соединений (включая организацию и разрыв соединений, запросы состояния и контроль в режиме «один ко многим»).

В этой главе описаны протоколы UNI 3.0, UNI 3.1, Q.2931, UNI 4.0, IISP, PNNI, Q.SAAL и SPANS. В главе 17 описан протокол ILMI, который служит для регистрации адресов.

Сигнализация UNI.3x

ATM Forum UNI 3.0 1993-10, UNI 3.1 1993-10, ftp://ftp.atmforum.com/pub/approved-specs/

Для сигнальных сообщений используется формат Q.931, содержащий заголовок сообщения и переменное число информационных элементов IE. Структура сообщения показана на рисунке.

 

Заголовок сообщения

IE

IE

IE

 

Структура сигнального сообщения ATM.

На следующем рисунке показан формат заголовка сигнального сообщения.

 

Биты

8

7

6

5

4

3

2

1

Октет

Дискриминатор протокола (9 для сообщения Q.2931)

1

0

0

0

0

Длина идентификатора вызова

2

Флаг

Значение идентификатора вызова (call reference)

3

Значение идентификатора вызова (продолжение)

4

Значение идентификатора вызова (продолжение)

5

Тип сообщения

6

Тип сообщения (продолжение)

7

Длина сообщения

8

Длина сообщения (продолжение)

9

Информационные элементы (если требуются)

 

Структура сигнального сообщения ATM.

Дискриминатор протокола

Позволяет отличить управляющие сообщения «пользователь – сеть» от прочих сообщений.

Идентификатор вызова

Уникальный номер для каждого соединения ATM, позволяющий связать все сигнальные сообщения для одного соединения. Этот номер идентифицирует соединение на локальном пользовательском интерфейсе с сетью, для которого данное сообщение играет роль. Идентификатор состоит из номера (call reference value) и флага (call reference flag). Флаг показывает кто выделил значение идентификатора соединения.

Тип сообщения

Сообщения могут иметь следующие типы:

Организация соединений

Сообщение CALL PROCEEDING передается вызываемым пользователем в сеть или сетью вызывающему пользователю для индикации принятого вызова.

Сообщение CONNECT передается вызываемым пользователем в сеть или сетью вызывающему пользователю для индикации того, что вызываемая сторона готова организовать соединение.

Сообщение CONNECT ACKNOWLEDGE передается сетью вызываемому пользователю (для индикации организованного соединения) и вызывающим пользователем в сеть.

Сообщение SETUP передается вызывающим пользователем в сеть и сетью вызывающему пользователю для инициирования вызова.

Разрыв соединений

Сообщение RELEASE передается пользователем для запроса разрыва соединения или сетью для индикации запрошенного разрыва соединения.

Сообщение RELEASE COMPLETE передается пользователем или сетью для индикации того, что инициатор освободил идентификатор соединения и виртуальный канал.

Сообщение RESTART передается пользователем или сетью для того, чтобы восстановить (рестарт) указанный виртуальный канал.

Сообщение RESTART ACKNOWLEDGE посылается для подтверждения приема сообщения RESTART.

Различные сообщения

Сообщение STATUS передается пользователем или сетью в ответ на сообщение STATUS ENQUIRY.

Сообщение STATUS ENQUIRY передается пользователем или сетью для того, чтобы затребовать сообщение STATUS.

Сообщения «один ко многим» (Point-to-Multipoint)

Сообщение ADD PARTY добавляет абонента в существующее соединение.

Сообщение ADD PARTY ACKNOWLEDGE подтверждает успешное добавление абонента в результате сообщения ADD PARTY.

Сообщение ADD PARTY REJECT говорит об отказе добавления абонента в ответ на сообщение ADD PARTY.

Сообщение DROP PARTY удаляет абонента существующего соединения «один ко многим».

Сообщение DROP PARTY ACKNOWLEDGE подтверждает успешное удаление в результате сообщения DROP PARTY.

Длина сообщения

Длина содержательной части сообщения.

Информационные элементы

См. ниже.

UNI

Пример декодирования сигнализации UNI

Типы информационных элементов

Существует несколько типов информационных элементов. Некоторые элементы могут появляться в сообщении только один раз, а другие типы информационных элементов могут повторяться в сообщении. В зависимости от типа сообщения некоторые информационные элементы являются обязательными, а другие элементы могут использоваться при необходимости. Порядок расположения информационных элементов не имеет значения для сигнального протокола. Информационные элементы UNI 3.0 показаны в таблице.

IE Описание Максимальное число
Cause Говорит о причинах сообщения. Например, Cause IE является частью сообщения о разрыве соединения и показывает причину разрыва. 2
Call state Показывает текущее состояние соединения. 1
Endpoint reference Идентифицирует отдельных абонентов соединения «один со многими». 1
Endpoint state Указывает состояние абонента соединения «один со многими». 1
AAL parameters Включает тип и другие параметры AAL.

1

ATM user cell rate Задает параметры трафика.

1

Connection identifier Задает соединение ATM и указывает значения идентификаторов VPI и VCI.

1

Quality of Service parameter Показывает требуемый для соединения класс QoS.

1

Broadband high-layer information Предоставляет информацию о вышележащих протоколах для обеспечения совместимости.

1

Broadband bearer capacity Запрашивает сетевой сервис (канал CBR или VBR, соединение «точка-точка» или «один ко многим»).

1

Broadband low-layer information Проверяет совместимость с протоколами уровней 2 и 3.

3

Broadband locking shift Показывает новый активный кодовый набор.

Broadband non-locking shift Показывает временный кодовый набор.

Broadband sending complete Показывает завершение передачи номера вызываемого абонента.

1

Broadband repeat indicator Показывает как должны обрабатываться повторяющиеся элементы IE в сообщении.

1

Calling party number Указывает инициатора вызова.

1

Calling party subaddress Указывает субадрес инициатора вызова.

1

Called party number Указывает вызываемого абонента.

1

Called party subaddress Указывает субадрес вызываемого абонента.

1

Transit network selection Указывает запрашиваемую транзитную сеть.

1

Restart indicator Указывает элементы, для которых должен быть выполнен рестарт (например, один VC, все VC и т. п.)

1

Дополнительную информацию о точной структуре и параметрах IE вы сможете найти в спецификациях ATM Forum UNI 3.0 и 3.1.

Сигнализация ITU Q.2931

ITU Q.2931 1995-02

http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/q/q1000up/q2931_29825.html

Q.2931 представляет собой вариант сигнализации, разработанный ITU. Сигнальный протокол Q.2931 описывает процедуры организации, обслуживания (поддержки) и разрыва сетевых соединений на уровне пользовательского интерфейса B-ISDN. Сигнальные процедуры определяются в терминах обмена сообщениями. Базовые возможности сигнализации Q.2931 перечислены ниже:

  • Запрос организации (коммутируемого виртуального) соединения.
  • Коммутируемые соединения «точка-точка».
  • Соединения с симметричными и асимметричными требованиями к полосе.
  • Вызовы для одного соединения «точка-точка».
  • Базовая сигнализация за счет протокольных сообщений, информационных элементов и процедур.
  • Транспортный сервис ATM классов X, A и C.
  • Запрос и индикация сигнальных параметров.
  • Согласование параметров VCI.
  • Сигнализация по отдельному каналу (Out-of-band) для всех сигнальных сообщений.
  • Восстановление при ошибках.
  • Использование публичных форматов адресации UNI для идентификации конечных точек ATM.
  • Сквозная совместимость идентификации параметров.
  • Межсетевая сигнализация с использованием N-ISDN и обеспечение сервиса N-ISDN.
  • Совместимость с новыми версиями.

Типы сообщений Q.2931 совпадают с типами сообщений UNI 3.0/3.1 и единственным отличием является отсутствие поддержки многоточечных соединений «один ко многим (point-to-multipoint). Ниже приведен список новых сигнальных сообщений, определенных в спецификации Q.2931:

Сообщение ALERTING передается вызываемым пользователем в сеть и сетью вызывающему пользователю для того, чтобы показать, что инициирована передача сигналов вызываемому пользователю.

Сообщение PROGRESS передается пользователем или сетью для индикации процесса вызова в терминах межсетевых событий.

Сообщение SETUP ACKNOWLEDGE передается сетью вызывающему пользователю или вызываемым пользователем в сеть для индикации того, что процесс организации соединения был инициирован.

Сообщение INFORMATION передается пользователем или сетью для обеспечения дополнительной информации.

Сообщение NOTIFY передается пользователем или сетью для индикации наличия информации, связанной с соединением.

Информационные элементы Q.2931 включают:

  • Номер вызываемой стороны.
  • Субадрес вызываемой стороны.
  • Выбор транзитной сети.
  • Индикатор рестарта.
  • Узкополосная (Narrow-band) совместимость с нижними уровнями.
  • Узкополосная (Narrow-band) совместимость с верхними уровнями.
  • Широкополосный блокированный перенос.
  • Широкополосный неблокированный перенос.
  • Завершение широкополосной передачи.
  • Широкополосный индикатор повтора.
  • Номер вызывающей стороны.
  • Субадрес вызывающей стороны.
  • Параметры уровня адаптации ATM.
  • Дескриптор трафика ATM.
  • Идентификатор соединения.
  • Дескриптор трафика OAM.
  • Параметр качества обслуживания (QoS).
  • Широкополосные однонаправленные возможности.
  • Широкополосная информация нижних уровней (B-LLI).
  • Широкополосная информация верхних уровней (B-HLI).
  • Сквозная задержка передачи.
  • Индикатор уведомления.
  • Состояние вызова.
  • Индикатор степени завершенности.
  • Узкополосные однонаправленные возможности.
  • Причина.

Сигнализация UNI 4.0

http://www-comm.itsi.disa.mil/atmf/sig.html#af10.1

UNI 4.0 обеспечивает сигнальные процедуры для динамической организации, поддержки (обслуживания) и разрыва соединений ATM на уровне интерфейса «пользователь-сеть» (ATM UNI). UNI 4.0 поддерживает как Public UNI (интерфейс между оконечным оборудованием и сетью общего пользователя), так и Private UNI (интерфейс между оконечным оборудованием и частной сетью).

Ниже перечислены новые возможности, поддерживаемые сигнальным протоколом UNI 4.0:

  • Инициированные листьями соединения.
  • Расширенный дескриптор трафика ATM.
  • Поддержка сервиса ABR (доступная скорость).
  • Индивидуальные параметры QoS.
  • Поддержка N-ISDN через сети ATM.
  • Поддержка AnyCast.
  • Новые информационные элементы.
  • Новые опции VPI/VCI.
  • Поддержка сигнальных посредников (Proxy).
  • Виртуальные интерфейсы «пользователь-сеть» (Virtual UNI).
  • Дополнительный сервис (прямые входящие вызовы, множественные номера абонентов, идентификация вызывающей линии, ограничения идентификации вызывающей линии, представление индикации подключенной линии, запрет представления индикации подключенной линии, сигнализация «пользователь-пользователь»).
  • Обработка ошибок для указанных индикаторов.
  • Использование установок для добавления абонентов.
  • Поддержка для конечных систем адресов NSAP и ASTM.
  • Сеть может поддерживать листья, не поддерживаемые P-PM.

Типы сообщений UNI 4.0 совпадают с типами сообщений Q.2931, отличаясь от них лишь тем, что не поддерживаются сообщения SETUP ACKNOWLEDGE и INFORMATION. UNI 4.0 поддерживает новые сигнальные сообщения — LEAF SETUP REQUEST и Leaf Setup Failure.

Ниже приведен список информационных элементов UNI 4.0:

  • Узкополосные однонаправленные возможности.
  • Причина.
  • Состояние вызова.
  • Индикатор степени завершенности.
  • Индикатор уведомления.
  • Сквозная задержка передачи.
  • Подключенный номер.
  • Подключенный субадрес.
  • Идентификатор конечной точки.
  • Состояние конечной точки.
  • Параметры уровня адаптации ATM.
  • Дескриптор трафика ATM.
  • Идентификатор соединения.
  • Параметр качества обслуживания (QoS).
  • Широкополосная информация верхних уровней (B-HLI).
  • Широкополосные однонаправленные возможности.
  • Широкополосная информация нижних уровней (B-LLI).
  • Широкополосный блокированный перенос.
  • Широкополосный неблокированный перенос.
  • Завершение широкополосной передачи.
  • Номер вызывающей стороны.
  • Субадрес вызывающей стороны.
  • Номер вызываемой стороны.
  • Субадрес вызываемой стороны.
  • Выбор транзитной сети.
  • Индикатор рестарта.
  • Узкополосная (Narrowband) совместимость с нижними уровнями.
  • Узкополосная (Narrowband) совместимость с верхними уровнями.
  • Транспорт с базовый идентификацией.
  • Дескриптор минимального приемлемого трафика.
  • Дополнительный дескриптор трафика ATM.
  • Параметры установки ABR.
  • Идентификатор инициированного листом вызова.
  • Параметры инициированного листом вызова.
  • Порядковый номер листа.
  • Выбор области видимости (scope) соединения.
  • Дополнительные параметры ABR.
  • Расширенные параметры QoS.

Q.SAAL

Q. 2110 http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/q/q1000up/q2110_27521.html

Q.2144 http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/q/q1000up/q2144_33084.html

Q.2100 http://www.itu.int/itudoc/itu-t/rec/q/q1000up/q2100_27509.html

RFC1953 http://www.cis.ohio-state.edu/htbin/rfc/rfc1953.html

В этом разделе описаны структуры всех типов сообщений Q.SAAL.

BGN PDU (Начало)

BGN PDU используются для инициирования соединений SSCOP или восстановления существующих соединений SSCOP между двумя объектами одного уровня. Запросы BGN удаляют содержимое буферов приема и передачи и инициализируют переменные состояния приема и передачи объектов одного уровня.

 

Байты

1

2

3

4

1

N(UU)

2

Rsvd

S

Тип PDU

N(MR)

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура BGN PDU.

BGAK PDU (Подтверждение начала)

BGAK PDU используются для подтверждения того, что запрос соединения воспринят объектом равного уровня.

 

Байты

1

2

3

4

1

N(UU)

2

Rsvd

Тип PDU

N(MR)

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура BGAK PDU.

BGREJ PDU (Начало отказа)

BGREJ PDU служат для отказа от организации соединения объектом SSCOP того же уровня.

 

Байты

1

2

3

4

1

N(UU)

2

Rsvd

Тип PDU

Зарезервировано

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура BGREJ PDU.

END PDU (Конец)

END PDU используются для разрыва соединений SSCOP между объектами одного ранга.

 

Байты

1

2

3

4

1

N(UU)

2

Rsvd

S

Тип PDU

Зарезервировано

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура END PDU.

ENDAK PDU (Подтверждение конца)

ENDAK PDU служат для подтверждения разрыва соединения SSCOP, инициированного объектом SSCOP того же уровня.

 

Байты

1

2

3

4

1

Rsvd

Тип PDU

Зарезервировано

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура ENDAK PDU.

RS PDU (Команда ресинхронизации)

RS PDU используются для ресинхронизации буферов и переменных состояния переноса данных в направлении передачи соединения SSCOP.

 

Байты

1

2

3

4

1

N(UU)

2

Rsvd

Тип PDU

Зарезервировано

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура RS PDU.

RSAK PDU (Подтверждение ресинхронизации)

RSAK PDU служат для подтверждения ресинхронизации локального приемника, инициированной с помощью принятого RS PDU.

 

Байты

1

2

3

4

1

Rsvd

Тип PDU

Зарезервировано

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура RSAK PDU.

SD PDU (Последовательные данные)

SD PDU используется для передачи через соединение SSCOP последовательно пронумерованных PDU, содержащих информационные поля, обеспечиваемые пользователем SSCOP.

 

Байты

1

2

3

4

1

Информация (максимум k байтов)

PAD (0 – 3 байта)

n

PL

Rsvd

Тип PDU

N(S)

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура SD PDU.

SDP PDU (Последовательные данные с опросом)

SDP PDU используется для передачи через соединение SSCOP последовательно пронумерованных PDU, содержащих информационные поля, обеспечиваемые пользователем SSCOP. Пакеты SDP PDU содержат также запрос (poll request), используемый для стимуляции передачи STAT PDU. Следовательно, SDP PDU представляет собой функциональное объединение SD PDU и POLL PDU.

 

Байты

1

2

3

4

1

Информация (максимум k байтов)

PAD (0 – 3 байта)

Зарезервировано

N(PS)

n

PL

Rsvd

Тип PDU

N(S)

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура SDP PDU.

POLL PDU (Запрос состояния)

POLL PDU используются для запроса (через соединение SSCOP) информации об объекте SSCOP того же ранга. Запрос содержит порядковый номер для использования при повторной передаче утерянных SD PDU или SDP PDU.

 

Байты

1

2

3

4

1

Зарезервировано

N(PS)

2

Rsvd

Тип PDU

N(S)

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура POLL PDU.

STAT PDU (Отклик на запрос состояния)

STAT PDU используются в качестве отклика на запрос состояния (POLL PDU), полученный от объекта SSCOP того же ранга. Этот отклик содержит информацию о состоянии приема SD PDU или SDP PDU, сведения о передатчике того же ранга и порядковый номер запроса POLL PDU, для которого передается отклик.

 

Байты

1

2

3

4

1

PAD

Элемент списка 1 (DS PDU NS))

2

PAD

Элемент списка 2

.
.
.

.
.
.

L

PAD

Элемент списка L

L + 1

PAD

N(PS)

L + 2

PAD

N(MR)

L + 3

Rsvd

Тип PDU

N(R)

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура STAT PDU.

USTAT PDU (Незапрошенные сведения о состоянии)

USTAT PDU используется в ответ на обнаружение новой потери SD PDU или SDP PDU на основе проверки порядковых номеров SD PDU или SDP PDU. Этот пакет содержит информацию о состоянии приема SD PDU или SDP PDU, а также сведения о передатчике того же ранга.

 

Байты

1

2

3

4

1

PAD

Элемент списка 1 (DS PDU NS))

2

PAD

Элемент списка 2

3

PAD

N(MR)

4

Rsvd

Тип PDU

N(R)

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура USTAT PDU.

UD PDU (Ненумерованные данные)

UD PDU используются для негарантированной (unassured) передачи данных между двумя пользователями SSCOP. Когда пользователь SSCOP запрашивает подтверждение передачи информации, UD PDU служат для пересылки данных объекту того же ранга без воздействия на состояние или переменные SSCOP. UD PDU не содержит порядкового номера и, следовательно, пакет UD PDU может быть утерян без передачи уведомления об этом.

 

Байты

1

2

3

4

1

Информация (максимум k байтов)

PAD (0 – 3 байта)

n

PL

Rsvd

Тип PDU

Зарезервировано

8

7

6

5

4

3

2

1

 

Структура UD PDU.

MD PDU (Данные управления)

MD PDU используются для негарантированной доставки управляющего трафика между двумя объектами SSCOP. Когда объект управления запрашивает передачу данных без подтверждения, пакеты MD PDU служат для пересылки информации между объектами управления одного ранга без изменения переменных или информации о состоянии SSCOP. MD PDU не содержит порядкового номера и, следовательно, пакет MD PDU может быть утерян без передачи уведомления об этом. Структура пакетов MD PDU идентична структуре описанных выше пакетов UD PDU.

IISP

Протокол IISP (Interim Interswitch Signalling Protocol) предназначен для передачи сигналов управления между коммутаторами различных производителей. Этот протокол был разработан в качестве временного решения (пока не будет завершена спецификация PNNI), но пути перехода от IISP к PNNI не предусмотрено.

IISP использует сигнальные процедуры UNI 3.1 (как и PNNI), однако коммутаторы, использующие протокол IISP не являются устройствами одного уровня (peer), т. е. один коммутатор играет роль сетевого узла, а другой – роль оконечной станции. Протокол IISP не поддерживает динамического распространения маршрутной информации.

Please follow and like us:
error
Запись опубликована в рубрике Мир протоколов. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий