VoIP軟交換協(xié)議適配的目標是將不同的協(xié)議轉換成統(tǒng)一的BCSM到用戶的接入指示，以驅動BCSM按照其預定義的方式運轉，并實現(xiàn)與外部網(wǎng)絡設備之間的交互。簡單地說，就是將接收的不同信令消息解釋成呼叫模型可以識別的BCSM指示，并將呼叫模型發(fā)出的BC?SM指示轉換為相應的協(xié)議行為。不同協(xié)議的信令流程是有差別的，通過一定的映射關系，就可以轉換成統(tǒng)一的BCSM指示。但是，由千協(xié)議是多樣的，它們與標準BCSM指示之間的適配方式并不固定，如果適配模式設計不合理，就會導致呼叫處理操作與用戶設備實際執(zhí)行動作之間的偏差，這就需要盡可能采用規(guī)范化的模式來處理不同協(xié)議與BCSM模型之間的適配規(guī)則。
協(xié)議適配的核心是消息映射以及過程匹配，因此可以認為協(xié)議適配需要實現(xiàn)兩方面的功能：靜態(tài)映射和動態(tài)交互。靜態(tài)映射主要是實現(xiàn)特定協(xié)議的消息／事件到BCSM指示／事件的映射，這種映射包括消息格式、消息名稱、消息參數(shù)的轉換等；動態(tài)交互則主要考慮如何使協(xié)議處理過程適應標準化的BCSM處理過程的需要，比如在呼叫掛起時，實現(xiàn)協(xié)議處理過程的暫停和恢復等，尤其是在需要接入外部業(yè)務的時候。概括地說，上述靜態(tài)映射和動態(tài)交互功能，就是以BCSM為基礎，對特定協(xié)議的語義和語法進行解釋的過程。
UniNet軟交換設備的設計中，協(xié)議適配功能也是以有限狀態(tài)機為基礎進行實現(xiàn)的，可以稱之為協(xié)議映射狀態(tài)機。首先通過狀態(tài)等價映射的方式找出協(xié)議消息與BCSM指示的對應方式（靜態(tài)匹配）；然后通過FSM疊加的方式實現(xiàn)兩者狀態(tài)遷移的聯(lián)動過程（動態(tài)匹配）。
-
協(xié)議映射狀態(tài)機設計
協(xié)議適配的核心就是映射狀態(tài)機的設計，協(xié)議映射狀態(tài)機設計的難點是對其狀態(tài)的設定。通常情況下，通信協(xié)議采用有限狀態(tài)機的方式對協(xié)議功能進行形式化描述，并實現(xiàn)對協(xié)議消息收發(fā)上下文的管理。在一定程度上，可以認為這個狀態(tài)機就是針對該協(xié)議的“基本呼叫狀態(tài)模型”。因此，在協(xié)議適配的實現(xiàn)機制中，可以在各協(xié)議已定義的協(xié)議狀態(tài)機的基礎上，首先實現(xiàn)它們與BCSM之間的狀態(tài)映射，這是進行消息映射的基礎。顯而易見，如果兩個狀態(tài)機在某個狀態(tài)上是等價的，那么它們的輸入事件和輸出事件都應該是等價的，因此只要找出協(xié)議狀態(tài)機與BCSM在狀態(tài)上的對應關系，就可以很容易給出協(xié)議消息與BCSM指令之間的對應關系。
在前文中已提到，UniNetBCSM是通過提取各協(xié)議呼叫處理流程的共性部分所形成的。在功能上，BCSM所代表的呼叫處理功能與各協(xié)議本身所具有的功能是不完全一致的。比如，H.323和SIP都具有處理多媒體呼叫的功能，但是在處理簡單語音呼叫時，只需要它們提供BCSM所要求的功能就可以，其他的功能可以認為是這個協(xié)議的特殊能力，只是暫時不需要。而且，不同的協(xié)議由于應用環(huán)境的不同，其協(xié)議的定義方式也各有特點。比如SIP協(xié)議主要是針對無傳輸保證的IP網(wǎng)設計的，在協(xié)議中設計了“三次握手”的機制。而在H.323以及IUSP協(xié)議中就沒有這種機制，所以在BCSM中也不會采用。因此，由于協(xié)議特點的不同以及協(xié)議本身處理能力的不同，在協(xié)議狀態(tài)機與BCSM狀態(tài)機對等映射過程中，經常出現(xiàn)的情況是兩個FSM(狀態(tài)模型）不具有同樣數(shù)目的狀態(tài)，或者說，在兩個狀態(tài)模型之間不存在完全等價關系。在這種情況下，就需要根據(jù)應用目標對映射方式進行補償。對千軟交換設備的設計而言，協(xié)議映射的最終目的是按照BCSM的要求進行呼叫處理，所以當存在不完全等價映射時，應以BCSM為基準進行補償。這就可能導致某協(xié)議狀態(tài)機中的多個狀態(tài)會被映射到BCSM中的單一狀態(tài)（即忽略VoIP軟交換協(xié)議處理中的某些特殊能力），或者反之，BCSM中的單一狀態(tài)被映射到協(xié)議狀態(tài)機中的多個狀態(tài)（即對協(xié)議處理進行一定的擴展，一般用千業(yè)務提供的需要）。下圖進一步解釋了FSM狀態(tài)映射的幾種表現(xiàn)方式。
呼叫模型狀態(tài)映射方式示意圖
在上圖中，以FSMA(基本呼叫狀態(tài)模型）為基準，F(xiàn)SMA與FSMB(協(xié)議狀態(tài)模型）之間的狀態(tài)映射有4種方式：
? 一對一，如Q到l;
? 一對多，如P到G、H;
? 多對一，如T、U到K;
? 多對多，如R、S到J和K。
在上述映射方式中，多個狀態(tài)之間的交叉映射（即出現(xiàn)多對多映射的情況）是我們所不希望出現(xiàn)的情況，因為它可能帶來二義性問題。比如在上圖中，F(xiàn)SMA中的狀態(tài)S被分別映射到FSMB的狀態(tài)J和狀態(tài)K,但是FSMB中的狀態(tài)J與FSMA中的狀態(tài)R也存在一個映射。這樣，在將FSMA中的狀態(tài)R到狀態(tài)S的遷移過程映射到FSMB時，存在二義性的解釋方式，F(xiàn)SMB將不存在唯一的遷移方式：它可能從狀態(tài)J遷移到狀態(tài)K,也可能繼續(xù)停留在狀態(tài)J上。
如果確實存在這種映射結果，并且不可避免，那么在映射過程中可以采取兩種補償方式：一種是協(xié)議狀態(tài)機(FSMB)保持不變，將基本呼叫狀態(tài)模型(FSMA)中的狀態(tài)S拆分成兩個子狀態(tài)Sl和S2來處理，并在這兩個狀態(tài)之間加入一個轉移，其中Sl對應FSMB中的狀態(tài)J'而S2對應K,如圖7.19(a)所示；另一種是保持基本呼叫狀態(tài)模型(FSMA)不變，將協(xié)議狀態(tài)機(FSMB)中的狀態(tài)J和狀態(tài)K合并成一個狀態(tài)來處理，并映射到FSMA中的狀態(tài)R和狀態(tài)s,如圖所示。
由此所得到的兩種簡化映射在語義上與初始的復雜映射是等價的。在協(xié)議映射狀態(tài)機的設計中，除非是通過這種狀態(tài)映射發(fā)現(xiàn)BCSM設計上存在的缺陷（比如某種重要的網(wǎng)絡操作方式在BCSM中沒有反映出來），而需要對BCSM的狀態(tài)做出調整外，一般情況下，還是采取修改協(xié)議狀態(tài)機的方式，使協(xié)議的處理向BCSM靠攏，即通過限制某些協(xié)議所具有的特殊能力，以保證BCSM的設計對千所有（或者絕大多數(shù)）協(xié)議都是適用的。
基于上述原理，可以在各種軟交換信令的協(xié)議狀態(tài)機基礎上，設計出與BCSM等價（這里所謂的等價是指從控制基本語音呼叫的角度實現(xiàn)的等價）的協(xié)議映射狀態(tài)機，它是維系協(xié)議接入與呼叫控制的紐帶，負責將收到的協(xié)議消息按照目前所處的呼叫狀態(tài)進行映射，轉換成相應的BCSM指示。這一過程可能是將一條協(xié)議消息分解成若干條BCSM接入指示序列，或者將多條協(xié)議消息序列組合成一條BCSM接入指示，甚至對某些協(xié)議消息序列進行屏蔽，完全由協(xié)議映射狀態(tài)機自行處理而不用上報基本呼叫狀態(tài)模型。盡管從協(xié)議處理的角度，這種映射有些“削足適履＂的含義，導致一些協(xié)議自身功能的缺失，也可能會引入對協(xié)議功能的局部擴充，但從呼叫控制過程來說，這種映射保證了呼叫控制功能的一致性（即保證了軟交換設備呼叫處理過程中每一步操作含義的一致性），并且實現(xiàn)了不同協(xié)議之間基千呼叫控制能力的等價性，這是為了實現(xiàn)多協(xié)議的統(tǒng)一接入不得不付出的代價。
需要說明的是，由千BCSM包含兩個有限狀態(tài)自動機：O_BCSM和T_BCSM,與此對應，每一種協(xié)議的適配器最終也要包括兩種協(xié)議映射狀態(tài)機，分別完成該協(xié)議消息與O_BCSM指示的適配以及與T_BCSM指示的適配。H.323協(xié)議映射狀態(tài)機的一個例子，如圖7.20所示。左側是發(fā)端側H.323協(xié)議映射狀態(tài)機，右側是終端側H.323協(xié)議映射狀態(tài)機，以及它們與BCSM在狀態(tài)上的對應方式。
-
協(xié)議適配的實現(xiàn)
從協(xié)議適配的角度，將一個協(xié)議體系結構中的事件一個接一個單獨地映射到另一個協(xié)議體系結構中的事件是不夠的。一般來說，應該將一個體系中的事件序列映射為另一體系中的事件序列，而且有時這樣的事件序列的時間跨度很大。不同協(xié)議的適配功能，不僅要完成消息的映射／轉換，還需要根據(jù)呼叫處理的進展對不同消息的發(fā)送和接收時序做出明確的規(guī)定，這實際上是一個動態(tài)的過程。另一方面，如前文所述，在呼叫控制功能中，為了提供業(yè)務的需要，通常需要進行DP點的處理以及呼叫的掛起、恢復等操作，這種特性是各種協(xié)議處理本身所沒有的，而且在協(xié)議映射過程中也難以體現(xiàn)出來，它們更多地涉及到的是一種過程化的操作，或者說涉及的是協(xié)議處理與呼叫處理過程的動態(tài)映射過程，稱之為狀態(tài)機的同步遷移過程。
在UniNet軟交換設備的設計中，協(xié)議適配器的實現(xiàn)采用了有限狀態(tài)機CFSM)疊加原理，將協(xié)議映射狀態(tài)機與呼叫狀態(tài)模型進行狀態(tài)遷移同步鎖定，并保證這一過程對千所有協(xié)議都是可用的。所謂有限狀態(tài)機疊加方式，就是指在呼叫的處理過程中，以BCSM為基礎，實現(xiàn)協(xié)議映射狀態(tài)機與BCSM在等價狀態(tài)上的同步遷移。換句話說，由BCSM的狀態(tài)遷移來同步驅動協(xié)議映射狀態(tài)機的遷移，在呼叫處理的任意特定時刻，保持兩者處于等價的狀態(tài)，從而使得協(xié)議行為與預定的呼叫控制行為保持一致性，也就是軟交換設備所要求的呼叫控制服務以及它所能觀察到的服務性質與特定協(xié)議內部機制所表現(xiàn)出的總體行為和性質是一致的。這種一致性包括兩方面：協(xié)議應該提供語音呼叫控制要求的服務；協(xié)議無需提供語音呼叫控制沒有要求的服務。此外，更重要的是使協(xié)議的處理過程滿足業(yè)務提供的需要，尤其是DP處理的需要。
綜上所述，如果要有效地實現(xiàn)呼叫控制和協(xié)議處理的一致操作，就必須保證當BCSM發(fā)生從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的遷移時，協(xié)議映射狀態(tài)機也必須進行等價的遷移，反之亦然。例如，假設圖7.19(b)中，F(xiàn)SMA位千狀態(tài)Q(此時隱含F(xiàn)SMB位千狀態(tài)1)'現(xiàn)在FSMB收到一個事件，導致到狀態(tài)J的一個狀態(tài)遷移（假定這種遷移是合法的）。FSMB的這一狀態(tài)改變將導致FSMA遷移到狀態(tài)RC因為R對應千FSMB中狀態(tài)J的開始）。
當兩個被集成在一起的FSM中只有其中一個接收到一個外部事件時，事件的處理是很容易描述的。例如，圖7.19(h)中，如果FSMA在狀態(tài)P,FSMB在狀態(tài)H,假定一個事件EC記為)將導致協(xié)議映射狀態(tài)機(FSMB)從狀態(tài)H到I的一個遷移，則基本呼叫狀態(tài)模型(FSMA)將被驅動轉移到狀態(tài)Q。
但是這種情況并不總能夠被保證。在很多情況下，被集成的協(xié)議映射狀態(tài)機和BC?SM可能會同時收到多個事件，例如，如果FSMA在狀態(tài)P,FSMB在狀態(tài)H,并且FSMA收到業(yè)務事件e'W>和,而FSMB同時收到協(xié)議事件,當進行映射時，就必須詳細定義一些規(guī)則，以說明：
? 允許哪一個FSM首先處理事件；
? 這些事件可能以什么樣的順序被處理；
? 這些事件中的每一個是否允許以及允許什么樣的狀態(tài)遷移；
? 被同步的狀態(tài)機是否也能夠處理事件，它能夠處理什么樣的事件，以及按照什么樣的順序處理事件。
可以在不同種類的事件之間定義一個依賴關系，這些事件是每一個FSM在給定的當前狀態(tài)可以接收的，并在FSM之間建立起一個先后關系。當事件被異步接收時，就能夠擁有一個定義明確的、合理的遷移集合。但是也可能存在一些例外的情況，它們是在執(zhí)行FSM疊加時需要明確給出的一些復雜性的指示。
一般而言，協(xié)議映射狀態(tài)機中的遷移可能是由于接收到外部實體發(fā)送的消息產生的。考慮這樣的情況：兩個狀態(tài)機FSM_A和FSM_B被緊密地集成在一起。在FSM_B中狀態(tài)Nl和NZ映射到FSM_A中的狀態(tài)Ml和M2,并且在FSM_B中支持從Nl到NZ的一個轉移。假定在正常情況下，F(xiàn)SM_A中從狀態(tài)Ml到狀態(tài)M2的遷移是由接收到外部實體的消息引起的。
現(xiàn)在，當FSM_B首先發(fā)生一個從Nl到NZ的轉移時，為了保待狀態(tài)同步，F(xiàn)SM_A會被要求實現(xiàn)從Ml到M2的一個相應的轉移，即使沒有接收到正在等待中的消息。但是該消息可能包含了進一步的呼叫處理所需要的信息，而FSM_A現(xiàn)在還沒有，這樣就需要定義一些附加規(guī)則以決定是否允許這種情況發(fā)生。
另一方面，當一些基于FSM_A的狀態(tài)遷移標準達到時，作為FSM_A操作的一部分，如果從Ml到M2的轉移要求在遷移發(fā)生的同時必須發(fā)送一條消息到一些外部實體，那么也會存在同樣的問題。因此，如果在這兩個FSM被疊加以后，F(xiàn)SM_A進行這種狀態(tài)轉移是作為FSM_B狀態(tài)改變的一個結果時，就需要決定：
? 在FSM_A中是否有足夠的信息來生成它在正常（獨立）的操作條件下需要發(fā)送的消息；
? 并且給定當前的呼叫上下文，這樣的一條消息是否確實需要被發(fā)送。
需要注意的是，F(xiàn)SM疊加的最終目的是使協(xié)議狀態(tài)機的遷移行為按照BCSM預期的方式進行。因此，在模型集成中，如果協(xié)議狀態(tài)機呼叫模型狀態(tài)與BCSM狀態(tài)之間存在非等價關系或者在事件處理上存在沖突，則需要在映射過程中進行補償。一般情況下是保證BCSM的正常行為，而對協(xié)議狀態(tài)機的行為進行一定的限制。如何補償和限制，則需要在各種具體情況的基礎上仔細考慮和處理。
- H.323信令與呼叫模型的集成舉例
下圖描述了在一次完整的呼叫建立過程中，發(fā)端側和收端側在FSM疊加的情況下，BCSM和H.323協(xié)議映射狀態(tài)機之間的同步遷移關系。下圖中，H.323協(xié)議映射狀態(tài)機狀態(tài)與BCSM狀態(tài)之間的箭頭指向代表同步點，BCSM或者H.323呼叫控制狀態(tài)內的箭頭指向代表各自內部狀態(tài)遷移的方向。圖中連接協(xié)議映射狀態(tài)機以及BCSM的線條代表了一次完整的呼叫建立過程中，收端側和發(fā)端側呼叫模型所有主要狀態(tài)之間的同步遷移順序。
下面以發(fā)端側呼叫模型的集成為例，詳細說明H.323發(fā)端協(xié)議映射狀態(tài)機與O_BC?SM之間的同步遷移關系，以及在呼叫建立過程中，控制關系的轉移過程。首先，H.323發(fā)端協(xié)議映射狀態(tài)機處千"NULL"狀態(tài)，O_BCSM處千"O_NULL"狀態(tài)，表示呼叫尚未發(fā)起。當H.323發(fā)端協(xié)議映射狀態(tài)機接收到來自用戶終端的H.323消息"Setup"后，驅動狀態(tài)遷移到"CallInitiated",并將該消息轉換成O_BCSM可識別的BCSM接入指示，然后發(fā)送給O_BCSM中。O_BCSM首先分析H.323發(fā)端協(xié)議映射狀態(tài)機送上來的BCSM指示包含的信息，并發(fā)生一系列的狀態(tài)遷移，當這一分析過程結束后，O_BCSM遷移到PIC"Selecte_Route",同時向H.323協(xié)議映射狀態(tài)機發(fā)送BCSM指示，驅動后者的狀態(tài)遷移至"IncomingCallProcessing",在該狀態(tài)上，H.323發(fā)端協(xié)議映射狀態(tài)機將向主叫終端發(fā)送H.323消息"CallProceeding"。
隨后，O_BCSM繼續(xù)下一步處理，狀態(tài)遷移至PIC"SendCall",此時終端側T_BCSM被激活，O_BCSM則停留在"Send_Call"狀態(tài)，等待T_BCSM發(fā)送來的處理指示，此時H. 323發(fā)端協(xié)議映射狀態(tài)機也將繼續(xù)停留在"IncomingCallProcessing"狀態(tài)。當O_BCSM接收到T_BCSM側發(fā)送來的被叫振鈴事件后，狀態(tài)遷移至"O_Alerting"PIC,同時向H.323發(fā)端協(xié)議映射狀態(tài)機發(fā)送BCSM指示，帶動后者狀態(tài)遷移至"CallDelivered",并將BCSM指示轉換成H.323消息"Alerting",發(fā)送給主叫終端。
最后，當O_BCSM接收到T_BCSM側發(fā)送來的被叫摘機指示后，狀態(tài)遷移至"O_Active"PIC,同時向H.323發(fā)端協(xié)議映射狀態(tài)機發(fā)送BCSM指示，帶動后者遷移至"Active"狀態(tài)，并向主叫終端發(fā)送H.323消息"Connect"。至此完成主、被叫終端之間的呼叫建立過程。
在上述過程中，當BCSM中的PIC發(fā)生遷移時，如果相應的DP點被配置，就會觸發(fā)外部業(yè)務邏輯請求，掛起呼叫處理過程并等待外部業(yè)務指示。
