软交换培训SIGTRAN协议

软交换培训SIGTRAN协议参考资料SoftX3000产品手册－－技术手册－－信令与协议分册－－第二章SIGTRANPage

2第1章概述第2章

SCTP协议第3章

M2UA协议第4章

M3UA协议内容介绍Page

3SIGTRAN在NGN网络中的应用PSTNIP核心网SoftX3000UMG8900信令流媒体流SS7SIGTRANSGH.248电路交换网分组交换网SG内置在UMG8900中独立信令网关SG7000Page

4SIGTRAN协议的定义Page

5SIGTRAN本身不是一个协议而是一个协议簇，包含有传输协议〔SCTP〕和适配协议〔M2UA、M3UA〕。SIGTRAN〔Signaling

Transport〕协议栈支持通过IP网络传输传统电路交换网SCN〔Switched

Circuit

Network〕信令。SIGTRAN协议栈担负信令网关和媒体网关控制器间的通信，有两个主要功能：适配和传输。SIGTRAN协议栈结构Page

6问题Page

7SIGTRAN的主要功能是什么？是由什么协议实现的？解答Page

8SIGTRAN协议栈的主要功能是传输和适配这两种功能，其中传输功能由SCTP协议实现，适配功能由M2UA或M3UA实现。第1章概述第2章SCTP协议第3章M2UA协议第4章M3UA协议内容介绍Page

9第2章 SCTP协议第1节概述第2节SCTP消息第3节SCTP流程内容介绍Page

10SCTP概念Page

11SCTP〔STREAM

CONTROL

TRANSMISSION

PROTOCOL，流控制传输协议〕是提供基于不可靠传输业务的协议〔如IP〕之上的可靠的数据报传输协议。SCTP的设计用于通过IP网传输PSTN信令消息。SCTP被视为一个传输层协议，它的上层为SCTP用户应用，下层为分组网络。在SIGTRAN协议的应用中，SCTP上层用户是SCN信令的适配模块〔如M2UA、M3UA、IUA、V5UA〕，下层是IP网。SCTP引入的动机效劳的需求TCP提供面向连接的可靠的数据流传输UDP提供无连接的不可靠的数据包传输SCTP--提供面向连接的可靠的数据包传输TCP的缺陷行头阻塞使用字节流传输，实时性差支持多归属〔Multi-homing〕比较困难易受拒绝效劳攻击〔DoS〕Page

12SCTP与TCP的比较Page

13SCTP借鉴UDP的优点，采用数据包传输，上层用户不需要对消息包进行定界，处理效率比较高，实时性好。SCTP引入流的概念，解决TCP存在的行头阻塞问题。SCTP采用连接建立采用四步握

制，防止DOS攻击。SCTP支持多归属，提高可靠性。SCTP采用是对所有消息包内容进行校验，校验和计算算法采用

CRC32，具有高可靠性。SCTP的功能Page

14概述—SCTP术语Page

15传输地址：由IP地址、传输层协议类型和传输层端口号定义。SCTP传输地址：一个IP地址加一个SCTP端口号。SCTP端口号就是SCTP用来识别同一地址上的用户，和TCP端口号是一个概念。概述—SCTP术语主机和端点：[一个主机上可以有多个端点[一个端点可以包括多个传送地址Page

16SCTP工作模型制建立起来的进行数据传递Page17偶联就是两个SCTP端点通过SCTP协议规定的4步握的逻辑联系或者说通道。流是SCTP协议的一个特色术语。严格地说，“流〞就是一条SCTP偶联中，从一个端点到另一个端点的单向逻辑通道。希望顺序传递的数据必须在一个流里面传输。概述—SCTP术语通路〔Path〕：一个端点将SCTP分组发送到对端端点特定目的传送地址的路由。Page18第2章

SCTP协议第1节概述第2节SCTP消息第3节

SCTP流程内容介绍Page19SCTP消息Page20SCTP消息Page

21消息类型说明DATA(净数据)传输的用户数据块INIT用于发起两个端点之间的SCTP连接INIT

ACK用来确认SCTP连接的发起消息（INIT）SACK该数据块送至对端，以确认收到DATA块，并且通知对端DATA的接收顺序间隙HEARTBEAT端点发送该数据块至对端，以检测当前连接中定义的某一目的地址的可达性HEARTBEAT

ACK响应HEARTBEAT消息ABORT关闭连接SCTP消息Page

22名称说明SHUTDOWN连接中的一个端点对其连接发起一个优雅的关闭SHUTDOWN

ACK响应SHUTDOWN消息，关闭程序完成时发出ERROR通知对端，SCTP连接发生某种错误COOKIE

ECHO仅用于连接发起过程，它由连接的发起者发送至对端以完成发起程序COOKIE

ACK相应COOKIE

ECHO消息SHUTDOWNCOMPLETE用于关闭程序完成时对SHUTDOWN

ACK消息进行确认第2章

SCTP协议第1节概述第2节

SCTP消息第3节

SCTP流程内容介绍Page23SCTP信令流程Page24SCTP作为一个面向连接的可靠传输层协议，其协议过程包括：[偶联的建立，偶联的终止[数据传递和证实[拥塞控制机制SCTP信令流程—偶联的建立Page25SCTP信令流程—偶联的终止Page26SCTP偶联的终止分为两种：一种是GRACEFUL的终止：保证所有两端的未发送，发送未证实数据得到发送和证实后再终止偶联。一种是UNGRACEFUL的终止：那么直接终止偶联，丢弃这些数据。SCTP信令流程—数据传输和证实、拥塞控制、路径管理Page27数据传输SCTP提供数据报的顺序传递，顺序传递的数据报必须放在一个“流〞中传递SCTP也提供非顺序递交的业务数据的证实延迟证实选择证实拥塞控制窗口机制：从TCP继承问题Page28画出SCTP两端点间的偶联流程小结Page29SCTP同TCP和UDP比其优点包括适当的拥塞控制、防止泛滥和伪装攻击、更优的实时性能、更高的可靠性和多归属性支持。SCTP被视为一个传输层，它的上层作为SCTP用户应用，下层作为分组网络〔如IP网〕。SCTP传输地址就是一个IP地址加一个SCTP端口号；一个SCTP端点可以包含多个IP地址。偶联是端点间通过协议规定的4步握制建立起来的进行数据传递的逻辑联系或者说通道；流是一条SCTP偶联中，从一个端点到另一个端点的单向逻辑通道。希望顺序传递的数据必须在一个流里面传输。第1章 概述第2章SCTP协议第3章

M2UA协议第4章

M3UA协议内容介绍Page30第3章

M2UA协议第1节

M2UA的概念第2节

M2UA消息第3节

M2UA流程内容介绍Page31概念Page32M2UA〔SS7

MTP2-User

Adaption

layer

protocol，即MTP2用户适配协议〕，它使用流量控制传输协议(SCTP)或其他适宜的传输协议，通过IP传输SS7

MTP2层的用户信令消息〔即MTP3〕，该协议可用于信令网关(SG)和媒体网关控制器〔MGC〕之间的信令传输。概念Page33概念名称说明Interface

ID（接口ID）用于M2UA两端之间的通信，可以用文本或整数标识。每个接口ID对应一个实际的物理链路。接口是SS7信令链路用于SG和ASP之间的逻辑IDApplication

server一个逻辑实体，代表一定的资源，对应一个特定的“路由上下文”。对于M2UA来说，AS就是一组接口ID。每个AS包含一组应用服务器进程（ASP），其中一个或多个ASPPage34能够处理业务No.7信令链路、接口标识符、AS和ASP之间的关系例如Page

35M2UA的网络结构Page

36M2UA的简化网络结构M2UA

LINK：SG和ASP之间创立的逻辑连接。一条链路包括SG和ASP之间的SG、ASP和SCTP连接。它的状态和ASP状态及SCTP连接状态对应。Page

37概念—M2UA功能Page

38支持MTP2/MTP3接口边界，为PSTN和IP网的MTP2用户提供无缝操作。支持SG和MGC之间的管理层通信。管理SG和MGC之间的SCTP连接。第3章

M2UA协议第1节

M2UA的概念第2节

M2UA消息

第3节

M2UA流程内容介绍Page

39M2UA消息格式M2UA消息封装在SCTP消息的用户数据字段，包含公用消息头、M2UA消息头。公用消息头：Page

40M2UA消息头：M2UA消息类别Page

41M2UA消息ASP维护消息层管理消息第3章M2UA协议第1节M2UA的概念第2节M2UA消息

第3节M2UA流程内容介绍Page

42信令流程—创立流程Page

43信令流程—数据传输流程Page

44ASP的M2UA层发送MAUP消息到SG[确定正确的SG；

[获取M2UA链路号；[找到与所选SG的SCTP连接；[确定基于SS7链路的SCTP连接的恰当的流；[填充MAUP消息、M2UA消息头、公用消息头，生成M2UA消息单元；[通过SCTP连接发送MAUP消息给SG的M2UA。信令流程—数据传输流程〔续〕Page

45SG上的M2UA发送MAUP消息到ASP[获取接口标识；[确定支持MTP链路的M2UA链路号；[建立SCTP连接；[确定基于SS7链路的SCTP连接的恰当的流。[填充MAUP消息、M2UA消息头、公用消息头，生成M2UA消息单元；[通过SCTP连接发送MAUP消息给ASP的M2UA。信令流程—释放流程Page

46问题Page

47M2UA协议的作用是什么？可提供什么业务？解答Page

48M2UA可用于信令网关(SG)和媒体网关控制器〔MGC〕之间的信令传输。M2UA可提供如下业务：支持MTP2/MTP3接口边界，为PSTN和IP网的MTP2用户提供无缝操作支持SG和MGC之间的管理层通信管理SG和MGC之间的SCTP连接小结Page

49M2UA是MTP2用户适配协议，使用SCTP或其他适宜的传输协议，通过IP传输SS7

MTP3层的信令消息，该协议可用于SG和MGC之间的信令传输。AS是一个逻辑实体。对于M2UA，AS就是一组接口ID。每个AS包含一组应用效劳器进程〔ASP〕，其中一个或多个ASP能够处理业务。ASP是AS进程的实例。每个ASP包含一个SCTP端点，可以效劳于多个

AS。在M2UA应用中，ASP以主/备用方式工作，只有主用ASP处理业务。信令流程包括建立流程、数据传送流程和释放流程。第1章 概述第2章SCTP协议第3章

M2UA协议第4章

M3UA协议内容介绍Page

50第4章

M3UA协议第1节M3UA的概念第2节M3UA消息

第3节M3UA流程内容介绍Page

51概念Page

52M3UA是SS7

MTP3用户适配层，为处于IP网中的MTP3用户和处于网络边缘的MTP3〔在SG上〕提供原语通信效劳，实现TDM

SS7和IP互通。M3UA支持如下功能：七号信令点码表示选路功能No.7信令与M3UA的互通拥塞管理SCTP流映射客户端/效劳器模型概念—M3UA的应用M3UA在SGP-ASP方式中的应用：Page

53概念—M3UA的应用M3UA在IPSP-IPSP方式中的应用：Page

54M3UA提供的业务Page

55支持传送MTP3－用户消息本地管理功能与MTP3网络管理功能的互通支持SGP和ASP间SCTP偶联的管理支持到多个SGP偶联的管理第4章

M3UA协议第1节

M3UA的概念第2节

M3UA消息

第3节

M3UA流程内容介绍Page

56M3UA消息格式公共消息头：版本Page

57备用消息类别消息类型消息长度08162431M3UA消息类别Page

58消息类别名消息类别编码（十六进制）管理（MGMT）消息00传送消息01No.7信令网管理（SSNM）消息02ASP状态维护（ASPSM）消息03ASP业务维护（ASPTM）消息04第4章

M3UA协议第1节

M3UA的概念第2节

M3UA消息

第3节

M3UA流程内容介绍Page59M3UA消息流程Page60M3UA消息流程从AS中正常退出ASP并去除偶联例如：Page61M2UA

M3UA比较分析Page62从协议本身来看：两个协议主要差异就是处在不同的层次，M2UA可以认为处于链路层，M3UA处于网络层。单单从协议本身来看，M2UA比较简单，互通对接容易，加上在现有网上久经考验的MTP3，可以迅速的提供。M3UA比较复杂，重新实现了一遍MTP3，而且IETF对标准的定义没有ITU严谨。从组网角度来看：M2UA和M3UA都是用来接入原有的NO7网络，和原有的PSTN网络进行信令的互通，一个是链路层的互通，一个是网络层的互通。两个协议用在不同的地方，有不同的用途。M2UA的特点是分散接入，控制集中。分散接入表达在MTP2链路可以分散在各个地方，甚至全国各地，一般在Mg上提供。控制集中表达在一个Softswitch上的MTP3可以通过M2UA控制各地的MTP2链路。M3UA的特点是集中接入。多个Softswitch通过一对SG接入原有的NO7网络。由于接入分散，控制集中，在一个Softswitch控制分布在不同城市需要同不同城市的窄带关口局对接的情况下，使用M2UA可以节约信令点码和SG设备。由于集中接入，当网络庞大复杂时，使用M3UA或者MTP3/M2PA的SG就具有了STP类似的优点，在SG上可以进行一些数据处理，比方GT翻译。同时也带来了传统信令网中STP带来的好处：信令网络结构清晰，直连链路减少。集中接入的前提是这个SG可以访问原有网络中的所有点，原有网络中的所有点都需要做通过这个SG到达IP域中softswitch的