軟交換培訓(xùn)SIGTRAN協(xié)議

軟交換培訓(xùn)SIGTRAN協(xié)議參考資料SoftX3000產(chǎn)品手冊－－技術(shù)手冊－－信令與協(xié)議分冊－－第二章SIGTRANPage

2第1章概述第2章

SCTP協(xié)議第3章

M2UA協(xié)議第4章

M3UA協(xié)議內(nèi)容介紹Page

3SIGTRAN在NGN網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用PSTNIP核心網(wǎng)SoftX3000UMG8900信令流媒體流SS7SIGTRANSGH.248電路交換網(wǎng)分組交換網(wǎng)SG內(nèi)置在UMG8900中獨立信令網(wǎng)關(guān)SG7000Page

4SIGTRAN協(xié)議的定義Page

5SIGTRAN本身不是一個協(xié)議而是一個協(xié)議簇，包含有傳輸協(xié)議〔SCTP〕和適配協(xié)議〔M2UA、M3UA〕。SIGTRAN〔Signaling

Transport〕協(xié)議棧支持通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)SCN〔Switched

Circuit

Network〕信令。SIGTRAN協(xié)議棧擔(dān)負(fù)信令網(wǎng)關(guān)和媒體網(wǎng)關(guān)控制器間的通信，有兩個主要功能：適配和傳輸。SIGTRAN協(xié)議棧結(jié)構(gòu)Page

6問題Page

7SIGTRAN的主要功能是什么？是由什么協(xié)議實現(xiàn)的？解答Page

8SIGTRAN協(xié)議棧的主要功能是傳輸和適配這兩種功能，其中傳輸功能由SCTP協(xié)議實現(xiàn)，適配功能由M2UA或M3UA實現(xiàn)。第1章概述第2章SCTP協(xié)議第3章M2UA協(xié)議第4章M3UA協(xié)議內(nèi)容介紹Page

9第2章 SCTP協(xié)議第1節(jié)概述第2節(jié)SCTP消息第3節(jié)SCTP流程內(nèi)容介紹Page

10SCTP概念Page

11SCTP〔STREAM

CONTROL

TRANSMISSION

PROTOCOL，流控制傳輸協(xié)議〕是提供基于不可靠傳輸業(yè)務(wù)的協(xié)議〔如IP〕之上的可靠的數(shù)據(jù)報傳輸協(xié)議。SCTP的設(shè)計用于通過IP網(wǎng)傳輸PSTN信令消息。SCTP被視為一個傳輸層協(xié)議，它的上層為SCTP用戶應(yīng)用，下層為分組網(wǎng)絡(luò)。在SIGTRAN協(xié)議的應(yīng)用中，SCTP上層用戶是SCN信令的適配模塊〔如M2UA、M3UA、IUA、V5UA〕，下層是IP網(wǎng)。SCTP引入的動機(jī)效勞的需求TCP提供面向連接的可靠的數(shù)據(jù)流傳輸U(kuò)DP提供無連接的不可靠的數(shù)據(jù)包傳輸SCTP--提供面向連接的可靠的數(shù)據(jù)包傳輸TCP的缺陷行頭阻塞使用字節(jié)流傳輸，實時性差支持多歸屬〔Multi-homing〕比較困難易受拒絕效勞攻擊〔DoS〕Page

12SCTP與TCP的比較Page

13SCTP借鑒UDP的優(yōu)點，采用數(shù)據(jù)包傳輸，上層用戶不需要對消息包進(jìn)行定界，處理效率比較高，實時性好。SCTP引入流的概念，解決TCP存在的行頭阻塞問題。SCTP采用連接建立采用四步握

制，防止DOS攻擊。SCTP支持多歸屬，提高可靠性。SCTP采用是對所有消息包內(nèi)容進(jìn)行校驗，校驗和計算算法采用

CRC32，具有高可靠性。SCTP的功能Page

14概述—SCTP術(shù)語Page

15傳輸?shù)刂罚河蒊P地址、傳輸層協(xié)議類型和傳輸層端口號定義。SCTP傳輸?shù)刂罚阂粋€IP地址加一個SCTP端口號。SCTP端口號就是SCTP用來識別同一地址上的用戶，和TCP端口號是一個概念。概述—SCTP術(shù)語主機(jī)和端點：[一個主機(jī)上可以有多個端點[一個端點可以包括多個傳送地址Page

16SCTP工作模型制建立起來的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞Page17偶聯(lián)就是兩個SCTP端點通過SCTP協(xié)議規(guī)定的4步握的邏輯聯(lián)系或者說通道。流是SCTP協(xié)議的一個特色術(shù)語。嚴(yán)格地說，“流〞就是一條SCTP偶聯(lián)中，從一個端點到另一個端點的單向邏輯通道。希望順序傳遞的數(shù)據(jù)必須在一個流里面?zhèn)鬏?。概述—SCTP術(shù)語通路〔Path〕：一個端點將SCTP分組發(fā)送到對端端點特定目的傳送地址的路由。Page18第2章

SCTP協(xié)議第1節(jié)概述第2節(jié)SCTP消息第3節(jié)

SCTP流程內(nèi)容介紹Page19SCTP消息Page20SCTP消息Page

21消息類型說明DATA(凈數(shù)據(jù))傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)塊INIT用于發(fā)起兩個端點之間的SCTP連接INIT

ACK用來確認(rèn)SCTP連接的發(fā)起消息（INIT）SACK該數(shù)據(jù)塊送至對端，以確認(rèn)收到DATA塊，并且通知對端DATA的接收順序間隙HEARTBEAT端點發(fā)送該數(shù)據(jù)塊至對端，以檢測當(dāng)前連接中定義的某一目的地址的可達(dá)性HEARTBEAT

ACK響應(yīng)HEARTBEAT消息ABORT關(guān)閉連接SCTP消息Page

22名稱說明SHUTDOWN連接中的一個端點對其連接發(fā)起一個優(yōu)雅的關(guān)閉SHUTDOWN

ACK響應(yīng)SHUTDOWN消息，關(guān)閉程序完成時發(fā)出ERROR通知對端，SCTP連接發(fā)生某種錯誤COOKIE

ECHO僅用于連接發(fā)起過程，它由連接的發(fā)起者發(fā)送至對端以完成發(fā)起程序COOKIE

ACK相應(yīng)COOKIE

ECHO消息SHUTDOWNCOMPLETE用于關(guān)閉程序完成時對SHUTDOWN

ACK消息進(jìn)行確認(rèn)第2章

SCTP協(xié)議第1節(jié)概述第2節(jié)

SCTP消息第3節(jié)

SCTP流程內(nèi)容介紹Page23SCTP信令流程Page24SCTP作為一個面向連接的可靠傳輸層協(xié)議，其協(xié)議過程包括：[偶聯(lián)的建立，偶聯(lián)的終止[數(shù)據(jù)傳遞和證實[擁塞控制機(jī)制SCTP信令流程—偶聯(lián)的建立Page25SCTP信令流程—偶聯(lián)的終止Page26SCTP偶聯(lián)的終止分為兩種：一種是GRACEFUL的終止：保證所有兩端的未發(fā)送，發(fā)送未證實數(shù)據(jù)得到發(fā)送和證實后再終止偶聯(lián)。一種是UNGRACEFUL的終止：那么直接終止偶聯(lián)，丟棄這些數(shù)據(jù)。SCTP信令流程—數(shù)據(jù)傳輸和證實、擁塞控制、路徑管理Page27數(shù)據(jù)傳輸SCTP提供數(shù)據(jù)報的順序傳遞，順序傳遞的數(shù)據(jù)報必須放在一個“流〞中傳遞SCTP也提供非順序遞交的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的證實延遲證實選擇證實擁塞控制窗口機(jī)制：從TCP繼承問題Page28畫出SCTP兩端點間的偶聯(lián)流程小結(jié)Page29SCTP同TCP和UDP比其優(yōu)點包括適當(dāng)?shù)膿砣刂?、防止泛濫和偽裝攻擊、更優(yōu)的實時性能、更高的可靠性和多歸屬性支持。SCTP被視為一個傳輸層，它的上層作為SCTP用戶應(yīng)用，下層作為分組網(wǎng)絡(luò)〔如IP網(wǎng)〕。SCTP傳輸?shù)刂肪褪且粋€IP地址加一個SCTP端口號；一個SCTP端點可以包含多個IP地址。偶聯(lián)是端點間通過協(xié)議規(guī)定的4步握制建立起來的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞的邏輯聯(lián)系或者說通道；流是一條SCTP偶聯(lián)中，從一個端點到另一個端點的單向邏輯通道。希望順序傳遞的數(shù)據(jù)必須在一個流里面?zhèn)鬏敗５?章 概述第2章SCTP協(xié)議第3章

M2UA協(xié)議第4章

M3UA協(xié)議內(nèi)容介紹Page30第3章

M2UA協(xié)議第1節(jié)

M2UA的概念第2節(jié)

M2UA消息第3節(jié)

M2UA流程內(nèi)容介紹Page31概念Page32M2UA〔SS7

MTP2-User

Adaption

layer

protocol，即MTP2用戶適配協(xié)議〕，它使用流量控制傳輸協(xié)議(SCTP)或其他適宜的傳輸協(xié)議，通過IP傳輸SS7

MTP2層的用戶信令消息〔即MTP3〕，該協(xié)議可用于信令網(wǎng)關(guān)(SG)和媒體網(wǎng)關(guān)控制器〔MGC〕之間的信令傳輸。概念Page33概念名稱說明Interface

ID（接口ID）用于M2UA兩端之間的通信，可以用文本或整數(shù)標(biāo)識。每個接口ID對應(yīng)一個實際的物理鏈路。接口是SS7信令鏈路用于SG和ASP之間的邏輯IDApplication

server一個邏輯實體，代表一定的資源，對應(yīng)一個特定的“路由上下文”。對于M2UA來說，AS就是一組接口ID。每個AS包含一組應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)程（ASP），其中一個或多個ASPPage34能夠處理業(yè)務(wù)No.7信令鏈路、接口標(biāo)識符、AS和ASP之間的關(guān)系例如Page

35M2UA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Page

36M2UA的簡化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)M2UA

LINK：SG和ASP之間創(chuàng)立的邏輯連接。一條鏈路包括SG和ASP之間的SG、ASP和SCTP連接。它的狀態(tài)和ASP狀態(tài)及SCTP連接狀態(tài)對應(yīng)。Page

37概念—M2UA功能Page

38支持MTP2/MTP3接口邊界，為PSTN和IP網(wǎng)的MTP2用戶提供無縫操作。支持SG和MGC之間的管理層通信。管理SG和MGC之間的SCTP連接。第3章

M2UA協(xié)議第1節(jié)

M2UA的概念第2節(jié)

M2UA消息

第3節(jié)

M2UA流程內(nèi)容介紹Page

39M2UA消息格式M2UA消息封裝在SCTP消息的用戶數(shù)據(jù)字段，包含公用消息頭、M2UA消息頭。公用消息頭：Page

40M2UA消息頭：M2UA消息類別Page

41M2UA消息ASP維護(hù)消息層管理消息第3章M2UA協(xié)議第1節(jié)M2UA的概念第2節(jié)M2UA消息

第3節(jié)M2UA流程內(nèi)容介紹Page

42信令流程—創(chuàng)立流程Page

43信令流程—數(shù)據(jù)傳輸流程Page

44ASP的M2UA層發(fā)送MAUP消息到SG[確定正確的SG；

[獲取M2UA鏈路號；[找到與所選SG的SCTP連接；[確定基于SS7鏈路的SCTP連接的恰當(dāng)?shù)牧?；[填充MAUP消息、M2UA消息頭、公用消息頭，生成M2UA消息單元；[通過SCTP連接發(fā)送MAUP消息給SG的M2UA。信令流程—數(shù)據(jù)傳輸流程〔續(xù)〕Page

45SG上的M2UA發(fā)送MAUP消息到ASP[獲取接口標(biāo)識；[確定支持MTP鏈路的M2UA鏈路號；[建立SCTP連接；[確定基于SS7鏈路的SCTP連接的恰當(dāng)?shù)牧?。[填充MAUP消息、M2UA消息頭、公用消息頭，生成M2UA消息單元；[通過SCTP連接發(fā)送MAUP消息給ASP的M2UA。信令流程—釋放流程Page

46問題Page

47M2UA協(xié)議的作用是什么？可提供什么業(yè)務(wù)？解答Page

48M2UA可用于信令網(wǎng)關(guān)(SG)和媒體網(wǎng)關(guān)控制器〔MGC〕之間的信令傳輸。M2UA可提供如下業(yè)務(wù)：支持MTP2/MTP3接口邊界，為PSTN和IP網(wǎng)的MTP2用戶提供無縫操作支持SG和MGC之間的管理層通信管理SG和MGC之間的SCTP連接小結(jié)Page

49M2UA是MTP2用戶適配協(xié)議，使用SCTP或其他適宜的傳輸協(xié)議，通過IP傳輸SS7

MTP3層的信令消息，該協(xié)議可用于SG和MGC之間的信令傳輸。AS是一個邏輯實體。對于M2UA，AS就是一組接口ID。每個AS包含一組應(yīng)用效勞器進(jìn)程〔ASP〕，其中一個或多個ASP能夠處理業(yè)務(wù)。ASP是AS進(jìn)程的實例。每個ASP包含一個SCTP端點，可以效勞于多個

AS。在M2UA應(yīng)用中，ASP以主/備用方式工作，只有主用ASP處理業(yè)務(wù)。信令流程包括建立流程、數(shù)據(jù)傳送流程和釋放流程。第1章 概述第2章SCTP協(xié)議第3章

M2UA協(xié)議第4章

M3UA協(xié)議內(nèi)容介紹Page

50第4章

M3UA協(xié)議第1節(jié)M3UA的概念第2節(jié)M3UA消息

第3節(jié)M3UA流程內(nèi)容介紹Page

51概念Page

52M3UA是SS7

MTP3用戶適配層，為處于IP網(wǎng)中的MTP3用戶和處于網(wǎng)絡(luò)邊緣的MTP3〔在SG上〕提供原語通信效勞，實現(xiàn)TDM

SS7和IP互通。M3UA支持如下功能：七號信令點碼表示選路功能No.7信令與M3UA的互通擁塞管理SCTP流映射客戶端/效勞器模型概念—M3UA的應(yīng)用M3UA在SGP-ASP方式中的應(yīng)用：Page

53概念—M3UA的應(yīng)用M3UA在IPSP-IPSP方式中的應(yīng)用：Page

54M3UA提供的業(yè)務(wù)Page

55支持傳送MTP3－用戶消息本地管理功能與MTP3網(wǎng)絡(luò)管理功能的互通支持SGP和ASP間SCTP偶聯(lián)的管理支持到多個SGP偶聯(lián)的管理第4章

M3UA協(xié)議第1節(jié)

M3UA的概念第2節(jié)

M3UA消息

第3節(jié)

M3UA流程內(nèi)容介紹Page

56M3UA消息格式公共消息頭：版本Page

57備用消息類別消息類型消息長度08162431M3UA消息類別Page

58消息類別名消息類別編碼（十六進(jìn)制）管理（MGMT）消息00傳送消息01No.7信令網(wǎng)管理（SSNM）消息02ASP狀態(tài)維護(hù)（ASPSM）消息03ASP業(yè)務(wù)維護(hù)（ASPTM）消息04第4章

M3UA協(xié)議第1節(jié)

M3UA的概念第2節(jié)

M3UA消息

第3節(jié)

M3UA流程內(nèi)容介紹Page59M3UA消息流程Page60M3UA消息流程從AS中正常退出ASP并去除偶聯(lián)例如：Page61M2UA

M3UA比較分析Page62從協(xié)議本身來看：兩個協(xié)議主要差異就是處在不同的層次，M2UA可以認(rèn)為處于鏈路層，M3UA處于網(wǎng)絡(luò)層。單單從協(xié)議本身來看，M2UA比較簡單，互通對接容易，加上在現(xiàn)有網(wǎng)上久經(jīng)考驗的MTP3，可以迅速的提供。M3UA比較復(fù)雜，重新實現(xiàn)了一遍MTP3，而且IETF對標(biāo)準(zhǔn)的定義沒有ITU嚴(yán)謹(jǐn)。從組網(wǎng)角度來看：M2UA和M3UA都是用來接入原有的NO7網(wǎng)絡(luò)，和原有的PSTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信令的互通，一個是鏈路層的互通，一個是網(wǎng)絡(luò)層的互通。兩個協(xié)議用在不同的地方，有不同的用途。M2UA的特點是分散接入，控制集中。分散接入表達(dá)在MTP2鏈路可以分散在各個地方，甚至全國各地，一般在Mg上提供?？刂萍斜磉_(dá)在一個Softswitch上的MTP3可以通過M2UA控制各地的MTP2鏈路。M3UA的特點是集中接入。多個Softswitch通過一對SG接入原有的NO7網(wǎng)絡(luò)。由于接入分散，控制集中，在一個Softswitch控制分布在不同城市需要同不同城市的窄帶關(guān)口局對接的情況下，使用M2UA可以節(jié)約信令點碼和SG設(shè)備。由于集中接入，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)龐大復(fù)雜時，使用M3UA或者M(jìn)TP3/M2PA的SG就具有了STP類似的優(yōu)點，在SG上可以進(jìn)行一些數(shù)據(jù)處理，比方GT翻譯。同時也帶來了傳統(tǒng)信令網(wǎng)中STP帶來的好處：信令網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，直連鏈路減少。集中接入的前提是這個SG可以訪問原有網(wǎng)絡(luò)中的所有點，原有網(wǎng)絡(luò)中的所有點都需要做通過這個SG到達(dá)IP域中softswitch的