與承載無關(guān)的呼叫控制BICC的特點及其實現(xiàn)的分析研究

［陳金權(quán)］

與承載無關(guān)的呼叫控制BICC的特點及其實現(xiàn)的分析研究

［陳金權(quán)］

隨著因特網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)不僅要支持語音業(yè)務(wù)，更要支持網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，特別要支持多媒體業(yè)務(wù)。這就有必要在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)上逐步實現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫控制分離、呼叫與承載分離。主要探討與承載無關(guān)的呼叫控制協(xié)議BICC的特點，分析BICC的模型及體系結(jié)構(gòu)，并進一步分析BICC的實現(xiàn)方法。

BICC 功能模型 體系結(jié)構(gòu) 信令流程

陳金權(quán)

江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院，副教授，主要研究方向為無線數(shù)據(jù)、移動計算網(wǎng)絡(luò)，IMS，LTE等。

引言

隨著電信業(yè)務(wù)的發(fā)展，要求電信網(wǎng)不僅要支持現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，還要支持多媒體業(yè)務(wù)，同時未來的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供者希望把網(wǎng)絡(luò)的智能性從物理上進行分散，因此把網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的功能從物理上進行分離是網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。人們提出的下一代網(wǎng)絡(luò)NGN的特點就是業(yè)務(wù)與呼叫控制分離和呼叫與承載分離，分離的目的是使業(yè)務(wù)真正獨立于網(wǎng)絡(luò)，靈活有效地實現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供，用戶可以自行配置和定義自己的業(yè)務(wù)特征，不必關(guān)心承載業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)形式以及終端的類型。

ITU-T在研究呼叫控制功能與承載控制功能的物理分離的問題上提出了與承載無關(guān)的呼叫控制協(xié)議BICC（Bear Independent Call Control），其基本思路是：不同的網(wǎng)絡(luò)保留自己的控制協(xié)議，完成各自網(wǎng)絡(luò)中的承載連接控制，顯然，這些協(xié)議是與網(wǎng)絡(luò)性質(zhì)密切相關(guān)的；另外定義一個與底層承載類型無關(guān)的通用的呼叫控制協(xié)議，負責(zé)在網(wǎng)關(guān)之間傳送呼叫控制必備的信息，該協(xié)議結(jié)構(gòu)簡單，稱之為與承載無關(guān)的呼叫控制協(xié)議。

1 BICC的技術(shù)特點

定義BICC的目的是支持窄帶電信業(yè)務(wù)在寬帶骨干網(wǎng)上的傳送。包括異步傳輸模式ATM（Asynchronous Transfer Mode）和IP網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的各種寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，利用該協(xié)議可以承載全方位的PSTN/ISDN業(yè)務(wù)，同時要求現(xiàn)有與窄帶ISDN的網(wǎng)絡(luò)接口不受影響，各種端到端的窄帶業(yè)務(wù)特性繼續(xù)保持。所以BICC信令具有如下的技術(shù)特點。

（1）摒棄窄帶信令和寬帶信令應(yīng)用層互通的傳統(tǒng)方法，采用呼叫信令和承載信令功能分離的思路，重新定義一個骨干網(wǎng)絡(luò)中使用的簡單的沿到沿（Edge to Edge）呼叫控制信令協(xié)議。該協(xié)議的作用是在邊沿節(jié)點之間建立呼叫控制的對等聯(lián)系。協(xié)議僅包含有限的與呼叫相關(guān)的控制信息，開銷減少到最低程度，從而大大降低窄帶網(wǎng)絡(luò)和寬帶網(wǎng)絡(luò)互通的復(fù)雜度。

（2）呼叫控制協(xié)議基于N-ISUP信令，沿用ISUP中的相關(guān)消息，并利用ISUP中的應(yīng)用傳輸機制APM（Application Transport Mechanism）傳 送BICC特定的控制信息。承載控制協(xié)議則根據(jù)承載類型的不同，可為DSS2、AAL2信令、B-ISUP或IP控制協(xié)議。在各自協(xié)議的控制下，寬帶骨干網(wǎng)絡(luò)的呼叫建立和承載建立分離獨立完成。

（3）BICC呼叫控制協(xié)議不關(guān)心也無需知道網(wǎng)絡(luò)到底采用的是什么承載技術(shù)，唯一需要定義的只是少量的綁定信息。呼叫控制協(xié)議和承載控制協(xié)議均包含該信息，兩類協(xié)議在邊沿節(jié)點匯聚，節(jié)點根據(jù)綁定信息確定兩者之間的關(guān)系。

（4）承載相關(guān)的功能，仍由承載控制協(xié)議完成。

圖1 BICC網(wǎng)絡(luò)功能模型

2 BICC的功能模型和協(xié)議模型

BICC是實現(xiàn)呼叫和承載分離的呼叫控制協(xié)議，下面分析一下呼叫層與承載層的功能。

呼叫層的功能：在主叫同被叫之間建立一種關(guān)系，并在呼叫結(jié)束時終結(jié)這種關(guān)系，這一過程包括將呼叫路由至被叫方，振鈴?fù)ㄖ唤?，通知主叫被叫正在振鈴，以及?dāng)一方掛機后通知另一方等；傳輸呼叫特性；提供計費信息；以及提供增值業(yè)務(wù)，同IN業(yè)務(wù)接口等。

承載層的功能：它的功能比較簡單，它只負責(zé)將用戶間的信息進行端到端的傳輸。當(dāng)承載層是面向連接方式時，它由兩部分組成，傳輸用戶信息流的承載層自身和用于建立此連接的承載層信令?？梢姾艚袑雍统休d層在功能上涇渭分明，應(yīng)此將它們分開在邏輯上是順理成章的。

BICC的網(wǎng)絡(luò)功能模型，如圖1所示。

在使用BICC作為呼叫控制協(xié)議進行通信的服務(wù)節(jié)點SN（Serving Node）上，呼叫層和承載層的功能分別由彼此獨立的呼叫業(yè)務(wù)功能CSF（Call Service Function）和承載控制功能BCF（Bearer Control Function）來完成。

BICC網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)節(jié)點可以分為接口服務(wù)節(jié)點ISN（Interface Serving Node），中繼服務(wù)節(jié)點TSN（Transit Serving Node）和網(wǎng)關(guān)服務(wù)節(jié)點GSN（Gate Serving Node）3種。ISN的功能有些類似于媒體網(wǎng)關(guān)與媒體網(wǎng)關(guān)控制器功能的結(jié)合，它通過ISUP信令同傳統(tǒng)的電路交換網(wǎng)SCN接口；TSN為使用BICC協(xié)議的同一網(wǎng)內(nèi)的呼叫和承載提供中繼功能；而GSN則是在兩個不同的網(wǎng)絡(luò)間提供網(wǎng)關(guān)功能。通過TSN、GSN可以實現(xiàn)呼叫在不同類型的承載（ATM或IP）上的透明傳輸。

不同的SN上的CSF的功能略有不同，但是基本上它們都是通過進行CSF間的信令傳輸并調(diào)用相應(yīng)的BCF，從而使窄帶承載業(yè)務(wù)能夠跨越分組骨干網(wǎng)進行傳輸。另一方面，在前面提到的呼叫控制層功能的基礎(chǔ)上，由于應(yīng)用了呼叫和承載分離的技術(shù)，CSF還需要提供呼叫和承載間地址的簡單映射；同時，考慮到無線應(yīng)用的需求，CSF還提供了可選的語音壓縮編碼協(xié)商功能。

承載層的承載控制功能BCF提供對承載交換功能的控制、與相應(yīng)的CSF間的通信能力、以及用來建立和釋放承載的信令能力。BCF和媒質(zhì)映射/交換功能一起被稱為承載互通功能BIWF（Bearer InterWorking Function）。為了使用BICC，所以在SCN與分組骨干網(wǎng)間的IWF上，只包含了必要的不同承載間的互聯(lián)功能，而相對獨立的CSF從傳統(tǒng)的IWF（InterWorking Function）中分離出來了，于是BICC的IWF就由于CSF的金蟬脫殼而變?yōu)榱薆IWF。

呼叫控制過程可以分為呼叫實體間的信息交換過程以及呼叫實體本身對這些信息的處理和反應(yīng)過程。而這些被交換的信息就是信令信息。在其他的協(xié)議中（如ISUP等），雖然也分為呼叫和承載級，而且7號信令系統(tǒng)已經(jīng)將信令網(wǎng)從承載網(wǎng)中分離出來，但是對呼叫控制來說承載層仍然是可見的。BICC在NO.7 ISUP基礎(chǔ)上一方面通過一個通用接口與不同的下層承載映射功能通信，以使其可以透明地使用不同下層的承載技術(shù)；另一方面通過一個通用接口與信令傳輸轉(zhuǎn)換器STC（Signalling Transport Converter）通信，使信令可以在包括現(xiàn)有的NO.7信令網(wǎng)的多種承載網(wǎng)絡(luò)上傳輸，從而在信令的傳輸上也實現(xiàn)了與承載無關(guān)。如圖2所示，正是通過這些通用接口BICC實現(xiàn)了呼叫控制和承載的徹底分離。

圖2 BICC協(xié)議模型

3 BICC的體系結(jié)構(gòu)

圖3 是一個簡單的BICC體系架構(gòu)示意圖。

圖3 基于BICC的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

呼叫服務(wù)器功能是完成呼叫控制，以處理電路交換機的方式控制合法信令，如ISUP等。它采用H.248控制承載層，采用BICC協(xié)議完成呼叫和承載分離（IP網(wǎng)絡(luò)）的呼叫建立。

BICC可以在SIGTRAN（M3UA/SCTP）上傳輸。通過信令點編碼建立信令聯(lián)系，信令鏈路通過靜態(tài)SCTP連接。BICC節(jié)點中采用正常呼叫的選路原則選定路由，建立用于呼叫的信令鏈路。由于BICC是由ISUP演變而來的，因此支持自動擁塞控制等類似的功能。

CSF必須能夠支持不同版本ISUP之間的業(yè)務(wù)互通和映射。其它一些從匯接角度需要在CSF中呈現(xiàn)的功能有呼叫選路、惡意呼叫識別等。當(dāng)用戶接入后，用戶控制和用戶補充業(yè)務(wù)、計費等都將在CSF中呈現(xiàn)。

承載建立在承載控制功能BCF上，BCF采用基于會話描述協(xié)議SDP的一種稱為IPBCP的協(xié)議。IPBCP封裝在H.248和BICC隧道中。

從操作維護的角度講，建立BICC網(wǎng)絡(luò)和建立ISUP網(wǎng)絡(luò)沒有太多的區(qū)別，為了控制承載網(wǎng)，網(wǎng)管系統(tǒng)經(jīng)過更新后可以重用。

4 BICC支持的能力

BICC支持的基本呼叫的信令能力有：語音/3.1 Hz音頻；64 kbit/s不受限；多速率連接類型；成組地址類型；重疊地址類型；導(dǎo)通指示；簡單分段；暫停和恢復(fù)；跳計數(shù)程序等。

BICC還支持的通用信令程序、補充業(yè)務(wù)有：通用信令程序；通用號碼傳送；通用數(shù)字傳送；通用通告程序；應(yīng)用傳輸機制；主叫線識別提供；主叫線識別限制；被連接線識別提供；被連接線識別限制等。

BICC的消息主要有：地址全消息ACM；應(yīng)答消息ANM；應(yīng)用傳輸機制APM；呼叫進展消息CPG；連接消息CON；導(dǎo)通消息COT；初始地址消息IAM；釋放消息REL；釋放完成消息RLC；分段消息SGM；后續(xù)地址消息SAM等。這些消息的含義跟ISUP中的消息的含義基本相同。

5 BICC的實現(xiàn)

BICC是基于ITU-T ISUP2000之上，通過進行去除現(xiàn)有ISUP信令消息和處理過程以及信令傳輸中的承載相關(guān)信息/部分來實現(xiàn)的。BICC消息的格式與ISUP消息的格式類似。

在BICC中與承載相關(guān)的功能被剝離出去，由于現(xiàn)在的CIC只標(biāo)識信令關(guān)系，因而其縮寫所代表的含義也從電路標(biāo)識碼變?yōu)楹艚袠?biāo)識碼了。結(jié)合此功能并且考慮到未來的需要，ISUP消息中的CIC由12bit被擴充到了4個字節(jié)；同時為支持4字節(jié)的CIC，在業(yè)務(wù)標(biāo)識字段SI中專門定義了一個新值。

在BICC消息中，通過使用增強的應(yīng)用傳輸機制APM來傳輸承載相關(guān)的信息，使仍在BICC消息中傳輸?shù)某休d信息對BICC/CSF變得透明起來了。在應(yīng)用傳輸參數(shù)APP中的應(yīng)用上下文標(biāo)識決定了信息字段的封裝格式。另外被適配了的ISUP的APP參數(shù)中還封裝了BICC特定的參數(shù)：動作指示符、BIWF地址、骨干網(wǎng)連接標(biāo)識（BNC-ID）以及編碼信息等。對于承載層信令所要做的變動很簡單，只要求能夠傳送BNC-ID即可。

6 結(jié)語

傳統(tǒng)電信網(wǎng)由于引入了BICC，封裝了承載信息，使得承載透明于呼叫控制，向下一代網(wǎng)絡(luò)NGN邁出了堅實的一步。特別在基于IP分組的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益風(fēng)靡的今天，以IMS為代表的多媒體業(yè)務(wù)不斷豐富，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)與IP網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通顯得更加迫切，BICC的引入無疑提供了一個切實可行的解決思路。

1糜正琨，王文鼐 《軟交換技術(shù)與協(xié)議》 人民郵電出版社2003.4

2中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1193.1-2002 《與承載無關(guān)的呼叫控制（BICC）規(guī)范—第1部分：BICC的功能》2002.6

3ITU-T Q.1950“Bearer independent call bearer control protocol” 2002.12

4ITU-T Q.1912.1“Interworking between Signalling System No.7 ISDN user part and Bear Independent Call Control protocol” 2001.7

10.3969/j.issn.1006-6403.2016.10.014

（2016-10-07）