1、AA000009 信令傳輸協議-SIGTRAN協議,1.0,學習目標,掌握SIGTRAN協議的作用和組成 了解SIGTRAN協議簇各協議的命令 對命令中參數的含義和用途有所了解 掌握各協議的消息交互過程,學習完本課程，您應該能夠：,參考資料,SoftX3000產品手冊技術手冊信令與協議分冊第二章SIGTRAN,課程內容,第一節 概述 第二節 SCTP協議 第三節 M2UA協議 第四節 M3UA協議,SIGTRAN協議的定義,SIGTRAN本身不是一個協議而是一個協議簇，包含有傳輸協議（SCTP）和適配協議（M2UA、M3UA）。 SIGTRAN（Signaling Transport）協議棧支

2、持通過IP網絡傳輸傳統電路交換網SCN（Switched Circuit Network）信令。 SIGTRAN協議棧擔負信令網關和媒體網關控制器間的通信，有兩個主要功能：適配和傳輸,SIGTRAN協議棧結構,第一節 概述,SIGTRAN在SoftX3000的應用 術語 協議結構,SIGTRAN在SoftX3000的應用,SIGTRAN在SoftX3000的應用,SoftX3000提供三種方式與SCN信令互通 ： SG內置在SoftX3000 SG內置在TMG SG與TMG各自獨立,第一節 概述,SIGTRAN在SoftX3000的應用 術語 協議結構,術語,媒體網關(MG) 媒體網關控制器(

3、MGC) 信令網關(SG),第一節 概述,SIGTRAN在SoftX3000的應用 術語 協議結構,在SoftX3000中的協議結構,SoftX3000使用SIGTRAN協議棧的M2UA與SG連接 時：,問題,SIGTRAN的主要功能是什么？是由什么協議實現的？,解答,SIGTRAN協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協議實現，適配功能由M2UA或M3UA實現。,小結,SIGTRAN是一個包含有SCTP、M2UA和M3UA三種協議的協議棧 SIGTRAN協議棧擔負信令網關和媒體網關控制器間的通信，有兩個主要功能：適配和傳輸 在NGN軟交換系統中，SIGTRAN用于承載

4、和適配SCN網的SS7信令同IP網軟交換控制系統之間的互通，起到信令轉換的橋梁作用,課程內容,第一節 概述 第二節 SCTP協議 第三節 M2UA協議 第四節 M3UA協議,第二節 SCTP協議,概述 SCTP消息 信令流程,概述SCTP概念,SCTP（STREAM CONTROL TRANSMISSION PROTOCOL，流控制傳輸協議）是提供基于不可靠傳輸業務的協議（如IP）之上的可靠的數據報傳輸協議。SCTP的設計用于通過IP網傳輸PSTN信令消息。 SCTP對TCP的缺陷進行了一些完善，SCTP的設計包括適當的擁塞控制、防止泛濫和偽裝攻擊、更優的實時性能和多歸屬性支持。 SCTP被視

5、為一個傳輸層協議，它的上層為SCTP用戶應用，下層為分組網絡（如IP網）。,概述SCTP術語,傳輸地址和IP地址： SCTP傳輸地址就是一個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術語,主機和端點：,概述SCTP術語,偶聯就是兩個SCTP端點通過SCTP協議規定的4步握手機制建立起來的進行數據傳遞的邏輯聯系或者說通道。 流是SCTP協議的一個特色術語。嚴格地說，“流”就是一條SCTP偶聯中，從一個端點到另一個端點的單向邏輯通道。希望順序傳遞的數據必須在一個流里面傳輸。,概述SCTP術語,概述SCTP術語,TSN（

6、Transmission Sequence Number），傳輸順序號。在SCTP一個偶聯的一端為本端發送的每個數據塊順序分配一個基于初始TSN的32位順序號，以便對端收到時進行確認。TSN是基于偶聯維護的。 SSN（Stream Sequence Number）流順序號，在SCTP一個偶聯的每個流內，為本端在這個流中發送的每個數據塊順序分配一個16位順序號，以便保證流內的順序傳遞。SSN是基于流維護的。,第二節 SCTP協議,概述 SCTP消息 信令流程,SCTP消息,SCTP消息,SCTP消息,第二節 SCTP協議,概述 SCTP消息 信令流程,SCTP信令流程,SCTP作為一個面向連接的

7、可靠傳輸層協議，其協議過程包括：偶聯的建立，偶聯的終止，數據傳遞和證實，最多再加上擁塞控制機制，路徑管理機制,SCTP信令流程偶聯的建立,SCTP信令流程偶聯的終止,SCTP偶聯的終止分為兩種，一種是GRACEFUL的終止，一種是UNGRACEFUL的終止。顧名思義，前者是保證所有兩端的未發送，發送未證實數據得到發送和證實后再終止偶聯。而后者則直接終止偶聯，丟棄這些數據。,SCTP信令流程數據傳輸、擁塞控制、路徑管理,數據傳輸 擁塞控制 路徑管理,問題,畫出SCTP兩端點間的偶聯流程,解答,小結,SCTP同TCP和UDP比其優點包括適當的擁塞控制、防止泛濫和偽裝攻擊、更優的實時性能、更高的可靠

8、性和多歸屬性支持 SCTP被視為一個傳輸層，它的上層作為SCTP用戶應用，下層作為分組網絡（如IP網） SCTP傳輸地址就是一個IP地址加一個SCTP端口號；一個SCTP端點可以包含多個IP地址 偶聯是端點間通過協議規定的4步握手機制建立起來的進行數據傳遞的邏輯聯系或者說通道；流是一條SCTP偶聯中，從一個端點到另一個端點的單向邏輯通道。希望順序傳遞的數據必須在一個流里面傳輸。,課程內容,第一節 概述 第二節 SCTP協議 第三節 M2UA協議 第四節 M3UA協議,第三節 M2UA協議,概念 M2UA消息 信令流程,概念,M2UA（SS7 MTP2-User Adaption layer p

9、rotocol，即MTP2用戶適配協議），它使用流量控制傳輸協議(SCTP)或其他合適的傳輸協議，通過IP傳輸SS7 MTP2層的用戶信令消息（即MTP3），該協議可用于信令網關(SG)和媒體網關控制器（MGC）之間的信令傳輸。,概念,概念,概念M2UA鏈路,M2UA LINK：SG和ASP之間創建的邏輯連接。一條鏈路包括SG和ASP之間的SG、ASP和SCTP連接。它的狀態和ASP狀態及SCTP連接狀態對應,概念M2UA鏈路,概念M2UA鏈路,概念M2UA功能,支持MTP2/MTP3接口邊界，為PSTN和IP網的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M

10、GC之間的SCTP連接。,第三節 M2UA協議,概念 M2UA消息 信令流程,消息格式,M2UA消息封裝在SCTP消息的用戶數據字段，包含公用消息頭、M2UA消息頭。,公用消息頭：,M2UA消息頭：,M2UA消息類別,M2UA消息 ASP維護消息 層管理消息,舉例M2UA消息,舉例ASP維護消息,第三節 M2UA協議,概念 M2UA消息 信令流程,信令流程創建流程,信令流程數據傳輸流程,ASP的M2UA層發送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連接的恰當的流； 填充MAUP消息、M2UA消息頭、公用消息頭，生成

11、M2UA消息單元； 通過SCTP連接發送MAUP消息給SG的M2UA。,信令流程數據傳輸流程（續）,SG上的M2UA發送MAUP消息到ASP 獲取接口標識； 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連接的恰當的流。 填充MAUP消息、M2UA消息頭、公用消息頭，生成M2UA消息單元； 通過SCTP連接發送MAUP消息給ASP的M2UA。,信令流程釋放流程,問題,M2UA協議的作用是什么？可提供什么業務？,解答,M2UA可用于信令網關(SG)和媒體網關控制器（MGC）之間的信令傳輸。M2UA可提供如下業務： 支持MTP2/MTP3接口邊界，為PSTN

12、和IP網的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,M2UA是MTP2用戶適配協議，使用SCTP或其他合適的傳輸協議，通過IP傳輸SS7 MTP3層的信令消息，該協議可用于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包含一組應用服務器進程（ASP），其中一個或多個ASP能夠處理業務。 ASP是AS進程的實例。每個ASP包含一個SCTP端點，可以服務于多個AS。在M2UA應用中，ASP以主/備用方式工作，只有主用ASP處理業務 信令流程包括建立流程、數據傳送流程和釋放流程,課程內容,第

13、一節 概述 第二節 SCTP協議 第三節 M2UA協議 第四節 M3UA協議,第四節 M3UA協議,概述 M3UA提供的業務 M3UA消息格式 M3UA消息流程,概念,M3UA是SS7 MTP3用戶適配層，為處于IP網中的MTP3用戶和處于網絡邊緣的MTP3（在SG上）提供原語通信服務，實現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/服務器模型,概念M3UA協議的體系結構,概念M3UA的應用,M3UA在SGP-ASP方式中的應用：,概念M3UA的應用,M3UA在IPSP-IPSP方式中的應用 ：,

14、第四節 M3UA協議,概述 M3UA提供的業務 M3UA消息格式 M3UA消息流程,M3UA提供的業務,支持傳送MTP3用戶消息 本地管理功能 與MTP3網絡管理功能的互通 支持SGP和ASP間SCTP偶聯的管理 支持到多個SGP偶聯的管理,第四節 M3UA協議,概述 M3UA提供的業務 M3UA消息格式 M3UA消息流程,M3UA消息格式,公共消息頭 ：,M3UA消息格式,M3UA消息類別 ：,M3UA消息格式,M3UA消息類別 ：,M3UA消息格式,數據（DATA）消息 ：數據消息中都包含公共消息頭和0個 或多個由消息類型定義的參數,M3UA消息格式,目的地不可用（DUNA） 目的地可用（

15、DAVA） 目的地狀態查詢（DAUD） NO.7信令網擁塞（SCON） 目的地用戶部分不可用（DUPU）,No.7號信令網管理（SSNM）消息 ：,M3UA消息格式,注冊請求（REG REQ） 注冊響應（REG RSP） 注銷請求（DEREG REQ） 注銷響應（DEREG RSP）,M3UA選路關鍵字管理（RKM）消息 ：,M3UA消息格式,ASP 激活（ASPAC） ASP 激活Ack ASP 去活（ASPIA） ASP去活Ack,應用業務維護（ASPTM）消息 ：,M3UA消息格式,差錯（ERR） 通知（NTFY） ASP Down（ASPDN）消息 ASP Down Ack(ASPDN

16、 Ack)消息 Heartbeat（BEAT）消息 Heartbeat Ack（BEAT Ack）消息,管理消息 ：,M3UA消息格式,ASP Up （ASPUP）消息 ASP Up Ack（ASPUP ACK）消息 ASP Down（ASPDN）消息 ASP Down Ack(ASPDN Ack)消息 Heartbeat（BEAT）消息 Heartbeat Ack（BEAT Ack）消息,應用服務器進程管理（ASPM）消息 ：,第四節 M3UA協議,概述 M3UA提供的業務 M3UA消息格式 M3UA消息流程,M3UA消息流程,建立SGP和ASP間的偶聯和業務示例 AS中有一個ASP ：,M

17、3UA消息流程,單個ASP在一個AS（1+0備份），動態注冊 ：,M3UA消息流程,單個ASP在多個AS（1+0備份），動態注冊 ：,M3UA消息流程,ASP業務故障示例兩個ASP主備用，一個ASP故障 ：,M3UA消息流程,ASP業務故障示例兩個ASP主備用 ：,M3UA消息流程,從AS中正常退出ASP并清除偶聯示例 ：,問題,M3UA協議的作用是什么？,解答,M3UA是SS7 MTP3用戶適配層，為處于IP網中的MTP3用戶和處于網絡邊緣的MTP3（在SG上）提供原語通信服務，實現TDM SS7和IP互通,小結,M3UA是SS7 MTP3用戶適配層，為處于IP網中的MTP3用戶和處于網絡邊緣的MTP3（在SG上）提供原語通信服務，實現TDM SS7和IP互通 M3UA向其上層用戶提供標準MTP3接口，M3UA的低層協議是SCTP，由SCTP提供偶聯為M3UA服