SIGTRAN 介绍

1、WG000008 SIGTRAN 介绍介绍 ISSUE 1.0 课程目标课程目标 l了解了解SIGTRAN的协议组成、功能及应用的协议组成、功能及应用 l掌握掌握M3UA、M2UA以及以及SCTP协议的功能、协议的功能、 相关概念、相关流程相关概念、相关流程 学习完本课程，您将能够：学习完本课程，您将能够： 参考资料参考资料 lMSoftX3000技术手册信令与协议分册02传输协议03 SCTP lMSoftX3000技术手册信令与协议分册02传输协议04 M3UA 课程内容课程内容 T 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍 第三章第三章 M3UA协议介绍协议介绍 第

2、四章第四章 SIGTRAN的应用的应用 第五章第五章 相关数据配置介绍相关数据配置介绍 第一章第一章 概述概述 SIGTRAN定义定义 lSIGTRAN本身不是一个协议而是一个协议簇，它包含两层协议： 传输协议和适配协议，前者就是SCTP/IP，后者如M3UA（适 配MTP3用户）、IUA（适配Q.921用户）等。 IP 流控制传输协议(SCTP) M3UA 适配层 M2UA 适配层 IUA 适配层 SUA 适配层 M2PA 适配层 V5UA 适配层 MAC SIGTRAN功能介绍功能介绍 l主要功能就是适配和传输 支持通过IP网络传输传统电路交换网SCN（Switched Circuit N

3、etwork，电路交换网）信令 该协议栈支持SCN信令协议分层模型定义中的层间标准原 语接口，从而保证已有的SCN信令应用可以未经修改地使 用，同时利用标准的IP传输协议作为传输底层，通过增加 自身的功能来满足SCN信令的特殊传输要求。 思考题思考题 l请描述SIGTRAN的组成及功能 本章小结本章小结 lSIGTRAN本身不是一个协议而是一个协议簇，它包含两层协议： 传输协议和适配协议 lSIGTRAN的主要功能就是适配和传输 课程内容课程内容 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍 第三章第三章 M3UA协议介绍协议介绍 第四章第四章 SIGTRAN的应用的应用 第

4、五章第五章 相关数据配置介绍相关数据配置介绍 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍 第二节第二节 SCTP术语介绍术语介绍 l 第三节第三节 SCTP功能介绍功能介绍 l 第四节第四节 SCTP消息结构消息结构 l 第五节第五节 SCTP消息流程消息流程 SCTP协议概念协议概念 lSCTP（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SCN窄带信令消息。 SCTP对TCP的缺陷进行了一些完善，使得信令传输具有更高的 可靠性，SCTP的设计包

5、括适当的拥塞控制、防止泛滥和伪装攻 击、更优的实时性能和多归属性支持。 SCTP被视为一个传输层协议，它的上层作为SCTP用户应用，下 层为分组网络。 SCTP协议特点协议特点 基于用户消息包的传输协议； 支持流内用户数据报的顺序或无序传递； 可以在一个偶联中建立多个流，流之间数据的传输互不干涉； 通过在偶联的一端或两端支持多归属，提高偶联的可靠性； 偶联建立需经过COOKIE的认证，保证了偶联的安全性； 实时的路径故障测试功能。 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍 l第一节第一节 概述概述 l 第三节第三节 SCTP功能介绍功能介绍 l 第四节第四节 SCTP消息结构消息结构 l 第五节

6、第五节 SCTP信令流程信令流程 SCTP传输地址传输地址 l传输地址 SCTP传输地址就是一个IP地址加一个SCTP端口号。 lSCTP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。 l举例说明： IP地址10.105.28.92和SCTP端口号1024标识了一个传输地址， 10.105.28.93和1024则标识了另外一个传输地址， 10.105.28.92和端口号1023也标识了一个不同的传输地址。 主机和端点主机和端点 SCTP IP 地 址 1 IP 地 址 2 端 口 1 端 口 2 用户1 用户2 端点1 端点2 主机 l“主机”（Hos

7、t） 主机的概念很实在，一个看得见，摸 得着的计算机，配有一个或多个IP地 址，就构成我们说的主机，是一个典 型的物理实体。 l“端点”（End Point） 端点是SCTP的基本逻辑概念，是数 据报的逻辑发送者和接收者，是一个 典型的逻辑实体。 SCTP端点由一组具有相同SCTP端 口号的传输地址标识 SCTP协议规定两个端点之间能且仅 能建立一条连接，所以，SCTP端点 可能有多个传输地址，但是这些传输 地址有唯一的端口号。 偶联和流偶联和流 SCTP 端点A 可以有多个 IP/SCTP-port 对 SCTP 端点B 可以有多个 IP/SCTP-port对 SCTP 偶联 SCTP 流

8、(单向) l偶联 “偶联”（Association）就是两个 SCTP端点通过SCTP协议规定的4 步握手机制建立起来的进行数据传 递的逻辑联系或者说通道。 l流 “流”（Stream）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。 l一个偶联中可以包含多个流；希望 顺序传递的数据必须在一个流里面 传输 TSN和和SSN lTSN TSN（Transmission Sequence Number），传输顺序号。在 SCTP一个偶联的一端为本端发送的每个数据块顺序分配一个基 于初始TSN的32位顺序号，以便对端收到时进行确认。

9、TSN是基于偶联维护的。 lSSN SSN（Stream Sequence Number）流顺序号，在SCTP一个偶联 的每个流内，为本端在这个流中发送的每个数据块顺序分配一个 16位顺序号，以便保证流内的顺序传递。 SSN是基于流维护的。 lTSN和SSN的分配是相互独立的 TSN和和SSN续续 lTSN和SSN的分配是相互独立的，举个例子来说，一个连接的端点A 使用两个输出流和端点B相连。有数据块A,B,C,D要发送，发送顺序 是这样的：A走流1，B走流2，C走流1，D走流2，而且D太长，被分 成了两片（D1，D2）。那么这5个数据块的TSN和SSN分别是： dataTSNSSN A11

10、B22 C31 D142 D252 拥塞窗口和接收窗口（改）拥塞窗口和接收窗口（改） lCWND：拥塞窗口。 SCTP也是一个滑动窗口协议，拥塞窗口是针对每个目的地址维 护的，它会根据网络状况调节，当目的地址的发送未证实消息长 度超过其CWND时，端点将停止向这个地址发送数据。 lRWND：接收窗口。 RWND用来描述一个偶联对端的接收缓冲区大小。 偶联建立过程中，双方会交换彼此的初始RWND。RWND会根据 数据发送、证实的情况即时地变化。RWND的大小限制了SCTP 可以发送的数据的大小。当RWND等于0时，SCTP还可以发送一 个数据报，以便通过证实消息得知对方缓冲区的变化，直到达到 C

11、WND的限制。 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍 l第一节第一节 概述概述 第二节第二节 SCTP术语介绍术语介绍 l l 第四节第四节 SCTP消息结构消息结构 l 第五节第五节 SCTP消息流程消息流程 SCTP功能介绍功能介绍 lSCTP的功能主要包括偶联的启动与关闭、流内顺序传递、用 户数据分片、证实和消除拥塞、消息块捆绑、报文验证和路径 管理等。 偶联的启动与关闭 lSCTP是面向偶联的传输协议，通常情况下，数据只有在建立了 偶联的两个端点间才能进行传递（SCTP允许偶联建立过程中的 特定步骤传递数据）。因此偶联建立和关闭是SCTP提供其他服 务的前提。 SCTP功能介绍功能介

12、绍 l流内顺序传递 SCTP提供数据报的顺序传递，顺序传递的数据报必需放在一个 “流”中传递。流是顺序传递的基石。 l用户数据分片 SCTP通过对传送路径上最大PMTU的检测，实现在SCTP层，将 超大用户数据分片打包，避免在IP层的多次分片，重组，可以减 少路由器上IP层负担。 l证实和避免拥塞 证实和重传是协议保证传输可靠性的不二法门，SCTP也一样。 证实机制是SCTP保证传输可靠性的基石。拥塞避免沿袭了TCP 的窗口机制，进行合适的流控。 SCTP功能介绍功能介绍 l块绑定 如果很短的用户数据被带上很大一个SCTP消息头传递效率很低， 可以将几个用户数据绑定在一个SCTP报文里面传输，

13、以提高带 宽的利用率。 l报文验证 报文验证是SCTP提供无差错传输的基石。SCTP通过对用户数据 使用ADLER-16 或CRC32算法，计算出一个32位的校验和，带在 数据报中，在接收端进行同样的运算，通过检查校验和是否相等 来验证用户数据是否遭到破坏。 l路径管理 通过心跳，累计重传次数，SCTP将目的地址，端点的可达性好 好的管理了起来。 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍 l第一节第一节 概述概述 第二节第二节 SCTP术语介绍术语介绍 l 第三节第三节 SCTP功能介绍功能介绍 l l 第五节第五节 SCTP消息流程消息流程 SCTP消息结构（改）消息结构（改） 通用头（COM

14、MON HEADER）信息块（CHUNK） SCTP消息类型消息类型 名称说明 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。 SHUTDOWN连接中的一个端点对其连接发起一个GRACEFUL关闭。 SHUTDOWN ACK响应SHUTDOWN消息，

15、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 SHUTDOWN COMPLETE 用于关闭程序完成时对SHUTDOWN ACK消息进行确认 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍 l第一节第一节 概述概述 第二节第二节 SCTP术语介绍术语介绍 l 第三节第三节 SCTP功能介绍功能介绍 l 第四节第四节 SCTP消息结构消息结构 l SCTP协议规程协议规程 lSCTP作为一个面向连接的可靠传输层协议，其协议规程包括： 偶联的建立，

16、偶联的终止，数据传递和证实，最多再加上拥塞 控制机制，路径管理机制。 偶联的建立偶联的建立 lSCTP偶联建立的过程是4步握手。即有4个消息交互：INIT，INIT ACK， COOKIE ECHO，COOKIE ACK。 偶联的终止偶联的终止 lSCTP偶联的终止分为两种，一种是GRACEFUL的终止，一种 是UNGRACEFUL的终止。 前者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。 而后者则直接终止偶联，丢弃这些数据。 思考题思考题 l请描述SCTP协议的功能 l请描述偶联建立及终止流程 本章小结本章小结 l本章主要描述了SCTP的功能、消息结构、信令流程等内容

17、课程内容课程内容 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍 第三章第三章 M3UA协议介绍协议介绍 第四章第四章 SIGTRAN 的应用的应用 第五章第五章 相关数据配置介绍相关数据配置介绍 第三章第三章 M3UA协议介绍协议介绍 l第二节第二节 基本概念介绍基本概念介绍 l 第三节第三节 M3UA消息结构消息结构 l第四节第四节 M3UA消息流程消息流程 M3UA功能功能 lM3UA是MTP3或者MPT-3b用户适配协议，它使用流控制传输 协议（SCTP）通过IP传输MTP3或者MPT-3b层的用户信令消 息（即ISUP消息和SCCP消息），支持协议元素实现MTP3或

18、者MPT-3b对等用户在SS7（包括窄带SS7和宽带SS7)和IP域里 的无缝操作。 l该协议可用于信令网关（SG）和媒体网关控制器（MGC）或 IP数据库之间的信令传输，也可用于基于IP的应用之间的信令 传输。 M3UA协议栈介绍协议栈介绍 SEPMGC ISUP MTP3 MTP2 MTP1 ISUP M3UA SCTP IP M3UA SCTP IP MTP2 MTP1 SS7SIGTRAN SG PSTNIP MTP3 NIF SEP：信令端点SG：信令网关MGC：媒体网关控制器 M3UA协议栈介绍协议栈介绍(续）续） RNC RANAP SCCP MTP-3b SAAL ATM MG

19、W ATM SAAL MTP-3bM3UA SCTP IP SERVER RANAP SCCP M3UA SCTP IP ATMIP M3UA协议栈介绍（续）协议栈介绍（续） lM3UA层还可用于两个IPSP之间的点到点信令传输，向上层提 供与MTP3相同的原语和服务 IP MGC MGC User M3UA SCTP IP User M3UA SCTP IP 第三章第三章 M3UA协议介绍协议介绍 l第一节第一节 概述概述 l 第三节第三节 M3UA消息结构消息结构 l第四节第四节 M3UA消息流程消息流程 基本概念介绍基本概念介绍 l应用服务器（AS） 一个逻辑实体，对应一个特定的“路由键

20、”。例如：一个虚拟的 交换单元，处理一定范围的PSTN中继电路的呼叫业务，标识它 的路由键是“SIO/DPC/OPC/CIC_range”。 l应用服务器进程（ASP） 一个AS的实际处理实体。 lIP服务器进程（IPSP） 基于IP应用的进程实例。本质上IPSP与ASP相同，只是IPSP使用 点到点的M3UA，而不使用信令网关的业务。 基本概念介绍基本概念介绍 l信令网关（SG） SG是一个信令代理，能够在IP网络边缘接收/发送SCN内部信令。 SG在SS7网络中是一个SS7信令点。 l信令网关进程（SGP） 一个SG的进程实例 基本概念介绍基本概念介绍 lM3UA链路 通过SCTP偶联建立

21、的SGP-ASP和IPSP-IPSP之间的关联关系叫 做M3UA链路。 M3UA链路的归属端属性可以是SGP、ASP或IPSP。 M3UA链路状态包括M3UA_LINK_UNESTABLISH、 M3U A _LI N K _D O W N 、 M 3U A _LI N K _I N A C T I V E 和 M3UA_LINK_ACTIVE。 基本概念介绍基本概念介绍 lM3UA链路的状态迁移 M3UA_LINK_ INACTIVE M3UA_LINK_ UNESTABLISH M3UA_LINK_DOWN Asp Inactive/Asp Inactive Ack/ Asp Alt No

22、tify Asp Active/Asp Active Ack M3UA backout successful/Sctp-CDI M3UA_LINK_ACTIVE SCTP-RI Asp Down or Asp Down Ack or SCTP-RI SCTP-CDI SCTP CDI M3UA establish successful Asp Up or Asp Up Ack 基本概念介绍基本概念介绍 lM3UA链路集 M3UA链路集由SG和MGC之间（SGP-ASP方式）或MGC和 MGC之间（IPSP-IPSP方式）服务于同一个AS的所有M3UA链路 集成。 M3UA链路集的状态取决于组内

23、链路的状态。 M3UA链路集在ASP/IPSP（客户端）侧的状态有三种： M3UA_LINKSET_DOWN、M3UA_LINKSET_INACTIVE、 M3UA_LINKSET_ACTIVE。 在 S G P / I P S P （ 服 务 器 端 ） 侧 的 状 态 有 四 种 ： M3UA_LINKSET_DOWN、M3UA_LINKSET_INACTIVE、 M3UA_LINKSET_ACTIVE、M3UA_LINKSET_PENDING。 基本概念介绍基本概念介绍 lM3UA链路集迁移图 一条链路的 状态迁为 INACTIVE M3UA_LINKSET -DOWN 一条链路迁为AC

24、TIVE状态 链路集内所 有链路的状 态迁为 DOWN PENDING定时器超时时链路组内 所有链路的状态都迁为DOWN PENDING定时器超时 时链路集内至少有一 条链路的状态迁为 INACTIVE 链路集内最后一 条处于ACTIVE 状态的链路迁为 DOWN或 INACTIVE，业 务模式为主备模 式 一条链路的 状态迁为 ACTIVE 链路集内最后一条处于ACTIVE状 态的链路迁为INACTIVE，业务模 式为负荷分担模式 链路集内所有链路的状 态都迁为DOWN，业务 模式为负荷分担模式 M3UA_LINKSET -INACTIVE M3UA_LINKSET -PENDING M3U

25、A_LINKSET -ACTIVE 基本概念介绍基本概念介绍 lM3UA路由 从源实体到目的实体的通道叫做M3UA路由。 一条M3UA路由在归属端对应一个M3UA链路集。 在ASP或IPSP（客户端）侧，通常只有一条路由从本地实体到特 定目的实体；但是在SGP或IPSP（服务器端）侧，可以有多条路 由从本地实体到特定目的实体。 路 由 状 态 有 两 种 ： M 3 U A _ R O U T E _ AVA I L A B L E 和 M3UA_ROUTE_UNAVAILABLE。 基本概念介绍基本概念介绍 lSGP/IPSP(服务器）侧M3UA路由状态迁移图 M3UA_ROUTE_ AVA

26、ILABLE M3UA_ROUTE_ UNAVAILABLE 链路组状态迁为 ACTIVE或 PENDING 链路组状态迁为 INACTIVE或 DOWN 基本概念介绍基本概念介绍 lASP/IPSP(客户端）侧M3UA路由状态迁移图 M3UA_ROUTE_ AVAILABLE M3UA_ROUTE_ UNAVAILABLE 链路组状态迁为ACTIVE 且SG到SS7信令点的路 由状态为ACCESSIBLE 链路组状态迁为DOWN或 SG到SS7信令点的路由状 态为INACCESSIBLE 基本概念介绍基本概念介绍 lM3UA实体 完成某些特定功能的逻辑处理单元，例如：AS，SP，或只实现 特

27、定消息转接功能的逻辑单元，如SG可以划分作M3UA实体。 每个M3UA实体由专门的信令信令点编码识别。 M3UA实体进一步分为M3UA本地实体和M3UA目的实体两类。 lM3UA本地实体：在本端完成特定功能的逻辑实体。 lM3UA目的实体：在对端完成特定功能的逻辑实体。 基本概念介绍基本概念介绍 lM3UA目的实体状态迁移图 M3UA_DEST_ENTITY_ ACCESSIBLE M3UA_DEST_ENTITY_ INACCESSIBLE 所有到给定目的实体 的M3UA路由的状态 都是UNAVAILABLE 至少有一条到给定目 的实体的M3UA路由 的状态是AVAILABLE 基本概念介绍

28、基本概念介绍 lM3UA SPMC状态迁移图 M3UA_SPMC_ ACCESSIBLE M3UA_SPMC_ INACCESSIBLE SPMC中所有M3UA 目的实体的状态都是 INACCESSIBLE SPMC中至少有一个 M3UA目的实体的状 态是ACCESSIBLE M3UA路由、链路、实体之间的关系路由、链路、实体之间的关系 SGP1 SGP2 SGP3 SGP1 SGP2 SGP3 SG1 SG2 MGC M3UA链路组 M3UA路由 SP ASP1 ASP2 ASP3 M3UA链路 M3UA实体MTP链路 第三章第三章 M3UA协议介绍协议介绍 l第一节第一节 概述概述 l第二

29、节第二节 基本概念介绍基本概念介绍 l第四节第四节 M3UA消息流程消息流程 M3UA消息结构消息结构 lM3UA消息由公共的消息头和随后的0个或几个可变长度参数构成。 公共消息头包括版本、消息类别、消息类型、消息长度和消息内容。消 息头对于所有信令协议适配层消息是公共的。 所有包含在M3UA消息中的参数都采用“标签长度值”的格式 Version(8)Reserved(8) Message Class(8) Message Type(8) Message Length(32) Parameter Length (16) Parameter Value(32) Parameter Tag (16

30、) M3UA消息介绍消息介绍 l管理消息 消息名称说明 Error用于通知对端有关入局消息的错误事件。 Notify用于向对端M3UA提供M3UA事件的自治指示。 l转接消息 消息名称说明 Data包含SS7 MTP3-用户协议数据（一个MTP-TRANSFER原语），包含了完整 的MTP3路由标记。 M3UA消息介绍消息介绍 lSS7信令网管理消息 消息名称说明 DUNASG中的SGP向所有相关的ASP发送DUNA消息用来指示SG已经确定了一个或 多个SS7信令目的地不可达。 DAVASGP向所有相关的ASP发送DAVA消息用来指示SG已经确定了一个或多个SS7 目的地目前可达（且不受限），

31、或响应DAUD消息。 DAUDASP向SGP发送DAUD消息来查询到一个或多个被影响目的地的SS7信令路由 的可用性/拥塞状态。 SCONSGP向所有相关的ASP发送SCON消息，用来指示到SS7信令网的一个或多个 目的地拥塞，或发送SCON消息到ASP用来响应DATA或DAUD消息。 DUPUSGP向ASP发送DUPU消息通知SS7信令网节点上的远端对等MTP3-用户部分 （即ISUP或SCCP）不可用。 DRSTSGP向ASP发送DRST消息通知SG已经确定了一个或多个SS7目的地目前受 限，或发送DRST消息到ASP用来响应DAUD消息。 M3UA消息介绍消息介绍 lASP状态维护消息

32、消息名称说明 ASP UpASP Up消息用来向远端M3UA对等层指示适配层已经准备好为ASP配置 的所有的选路关键字接收ASP状态维护消息（ASPSM）和ASP业务维 护消息（ASPTM）。 ASP DownASP Down消息用来向远端M3UA对等层指示适配层尚未准备好接收 DATA、SSNM、RKM或ASPTM消息。 ASP Up AckASP Up Ack消息用来证实从远端M3UA对等层接收的ASP Up消息。 ASP Down Ack ASP Down Ack消息用来证实从远端M3UA对等层接收的ASP Down消息。 M3UA消息介绍消息介绍 lASP业务维护消息 消息名称说明 A

33、SP Active由ASP发送，向远端M3UA对等层指示它已经准备好处理某个AS的信 令业务。 ASP Inactive由ASP发送，向远端M3UA对等层指示它不再是一个活动的ASP。 ASP Active Ack 用于确认从远端M3UA对等层发送的ASP Active消息。 ASP Inactive Ack 用于确认从远端M3UA对等层发送的ASP Inactive消息。 第三章第三章 M3UA协议介绍协议介绍 l第一节第一节 概述概述 l第二节第二节 基本概念介绍基本概念介绍 l 第三节第三节 M3UA消息结构消息结构 M3UA消息建立流程消息建立流程 SGPASP ASP UP ASP

34、UP ACK AS INACTIVE NOTIFY ASP ACTIVE ASP ACTIVE ACK AS ACTIVE NOTIFY 数据传输流程数据传输流程 l若一个ASP的M3UA层有一条M3UA用户消息需要发送到SG， 它将进行如下操作： 确定正确的目的实体。 若目的实体可达，则获取到该目的实体的可用的路由。 获取属于该路由的活动的链路集。 确定给定链路集内的活动的链路。 确定是否填充了DATA消息的任选域。 将MTP-TRANSFER请求原语映射到DATA消息的协议数据域里。 通过选定的M3UA链路发送DATA消息到SGP的M3UA对等端。 数据传输流程数据传输流程 MTP_TRA

35、NSFER ASP 选择正确的链路并 将TRANSFER原语映 射到DATA消息里 SGP DATA消息 数据传输流程数据传输流程 l若SG上的M3UA层有一条M3UA用户消息需要发送到ASP，它 将进行如下操作： 确定正确的目的实体。 若目的实体可达，则获取到该目的实体的可用的路由。 获取属于该路由的活动的链路集。 确定给定链路集内的活动的链路。 将MTP-TRANSFER请求原语映射到DATA消息的协议数据域里。 通过选定的M3UA链路发送DATA消息到ASP的M3UA对等端。 数据传输流程数据传输流程 MTP_TRANSFER ASP 选择正确的链路并 将TRANSFER原语映 射到DA

36、TA消息里 SGP DATA消息 释放流程释放流程 l当M3UA链路需要退出时，ASP将启动释放流程，关闭SCTP偶联 SGPASP ASP INACTIVE ASP INACTIVE ACK AS PENDING NOTIFY PENDING定时器超时 AS INACTIVE NOTIFY ASP DOWN ASP DOWN ACK AS DOWN NOTIFY 思考题思考题 l请描述M3UA的功能 l请描述M3UA链路的建立、数据传输、释放等 过程 本章小结本章小结 l本章共描述了M3UA的功能及相关流程等内容 M2UA介绍介绍 M2UA概念 M2UA功能 M2UA消息结构和主要消息 M2

37、UA处理流程 M2UA在SX3000 M2UA介绍介绍-概念概念 AS = Application Server = 应用服务器：一个逻辑实体，代表 一定的资源。在M2UA中AS是一组接口标识上业务的组合。 ASP = Application Server Process= 应用服务器进程：一个AS 的进程实例，状态是激活/备用。每个ASP包含一个SCTP端 点，能够处理多个AS的业务 SGP = Signalling Gateway Process= 信令网关进程：一个SG 的进程实例，状态是激活/备用/负荷分担 IID = Interface ID = 每一条MTP2链路的标识，用于MGC

38、和 SG间通信。 Signaling Backhaul=信令回程, 信令通过M2UA从MG一点传 送到MGC，通过H.248返下来控制MG。 M2UA介绍介绍-功能功能-示意图示意图 与电路 无关的 应用部 分 与电路 相关的 应用部 分 OSI- L37 层间原语 网络层 链路层 OSI- L21 一体化SS7 层间原语 链路层 OSI- L31 与电路 无关的 应用部 分 与电路 相关的 应用部 分 OSI- L47 层间分离SS7 层间原语 新增的 SIGTRAN协 议栈 M2UA+SCTP 演进 网络层 M2UA介绍介绍-功能功能-服务服务 支持MTP2/MTP3接口边界 支持SG和M

39、GC间管理层通信 负责管理SG和MGC间的SCTP连接 维护SGP/ASP/AS状态 M2UA介绍介绍-功能功能-组网组网 MG/SG0 MTP2 link 0 MTP2link 1 MTP2 link 2 MTP2 link 3 ASP0 ASP1 ASP2 ASP3 SCTP assoc 0 SCTP assoc 1 SCTP assoc 2 SCTP assoc 3 AS0 AS1 AS0 includes MTP2 link0 and link 1 AS1 includes MTP2 link2 and link 3 MGC M2UA介绍介绍-消息结构和主要消息消息结构和主要消息 M2

40、UA消息包括公共头、M2UA消息头、消息参数三部分 Version(8) Spare(8) Message Class (8) Message Type (8) Message Length (32) 公共头： In te rfa c e Id e n tifie r (in te g e r) L e n g th = 8 (1 6 )Ta g = 0 x 1 (1 6 ) M2UA消息头（只用于MTP2用户适配消息）： 消息参数是以TLV形式组成的参数。 M2UA介绍介绍-消息结构和主要消息消息结构和主要消息 MTP2 user adaptation messages: Message N

41、ameMessage Description DataThe Data message contains an SS7 MTP2-User Protocol Data Unit (PDU). TTC dataThe TTC Data message contains a TTC SS7 MTP2-User Protocol Data Unit (PDU). Establish (request, confirmation) When the MGC desires the SS7 link to be in-service, it will send the Establish Request

42、 message to gateway. Gateway sends an Establish Confirm. Release (request, indication, confirmation) This Release Request message is used to release the channel. The Release Confirm and Indication messages are used to indicate that the channel has been released. State requestThe State Request messag

43、e can be sent from a MGC to cause an action on a particular SS7 link supported by the Signaling Gateway. State confirmThe State Confirm message will be sent by the SG in response to a State Request from the MGC State indicationThe MTP2 State Indication message can be sent from a gateway to an ASP to

44、 indicate a condition on a link. Congestion indicationThe Congestion Indication message can be sent from a gateway to an ASP to indicate the congestion status and discard status of a link. Retrieval (request, confirm) The MTP2 Retrieval Request message is used during the MTP Level 3 changeover proce

45、dure to request the BSN, to retrieve PDUs from the retransmit queue or to flush PDUs from the retransmit queue. Signaling Gateway will send the Retrieval confirm to the request. Retrieval indicationThe Retrieval Indication message is sent by the Signaling Gateway with a PDU from the retransmit queue

46、. Retrieval complete indication Same as the above except that it also indicates that it contains the last PDU from the retransmit queue M2UA介绍介绍-消息结构和主要消息消息结构和主要消息 ASP maintenance messages: Message NameMessage Description ASP UpIt is used to indicate to a remote M2UA peer that the Adaptation layer i

47、s ready to receive traffic or maintenance messages. ASP Up AckIt is used to acknowledge an ASP Up message received from a remote M2UA peer. ASP DownIt is used to indicate to a remote M2UA peer That the adaptation layer is not ready to receive traffic or maintenance messages ASP Down AckIt is used to

48、 acknowledge an ASP Down message Received from a remote M2UA peer ASP ActiveIt is sent by an ASP to indicate to an SG that it is Active and ready to be used. ASP Active AckIt is used to acknowledge an ASP-Active message Received from a remote M2UA peer. ASP InactiveIt is sent by an ASP to indicate t

49、o an SG that it is no Longer an active ASP to be used from within a list of ASPs ASP Inactive Ack It is used to acknowledge an ASP-Inactive message Received from a remote M2UA peer Layer management messages: Message NameMessage Description ErrorThe Error message is used to notify a peer of an error

50、event associated with an incoming message. NotifyThe Notify message used to provide an autonomous indication of M2UA events to an M2UA peer. M2UA介绍介绍-处理流程处理流程-建立业务环境建立业务环境 ASPSG ASP UP ASP UP ACK ASP ACTIVE ACK ASP ACTIVE Notify(AS UP) Notify(AS Active) SCTP连接建立后M2UA才能开始建立业务环境的流程 M2UA介绍介绍-处理流程处理流程-数

51、据传送数据传送 MTP2 M2UA M2UA MTP3 SGP SGP ASP ASP 建立MTP2链路 -Emer Req-|-State Req (STATUS_EMER_SET)-|-State Cfm (STATUS_EMER_SET)-|-Emer Cfm- -Start Req-|-Establish Req-|-Establish Cfm-|-In Serv Ind- 数据传送 -Send MSU-|-Data-|-Receive MSU- 拆除链路 -Stop Req-|-Release Req-|-Release Cfm-|-Out of Serv Ind- M2UA介绍介绍

52、-处理流程处理流程-拆除业务环境拆除业务环境 ASPSG ASP DOWN ASP DOWN ACK ASP INACTIVE ACK ASP INACTIVE Notify(AS INACTIVE) Notify(AS DOWN) M2UA在在SX3000 IETF定义的M2UA引入了SG/SGP/AS/ASP等抽象的概念，数据配置复杂。 同时为了网络规划，需要一个SGP和ASP间关系的配置，这个M2UA协 议中并没有考虑到这一点。 为了适应大规模的网络设计，方便规划；同时也方便数据配置。我们引 入了M2UA链路的概念。 M2UA链路是SGP和ASP的关联和其间的SCTP连接。配置数据只需要

53、配 置M2UA链路就同时包含了SGP/ASP以及他们关联信息。 MTP2链路上的业务承载在M2UA链路上。 M2UA链路的引入不仅容易理解，而且有利于大规模网络应用，方便网 络规划，同时也方便熟悉原有七号配置的人员配置M2UA。 M2UA在在SX3000 MG/SG0 MTP2 link 0 MTP2 link 1 MTP2 link 2 MTP2 link 3 M2UA LINK 0(servered for MTP2 link 0and link1) AS0 AS1 M2UA LINK 1(servered for MTP2 link 2and link3) MGC 引入M2UA链路概念后

54、的网络图示： M2UA链路的状态包括：Unestablished，established， Inactive,和Active状态。 可以看出M2UA链路状态是SCTP 链路状态和ASP状态的综合。 M2UA在在SX3000 M2UA运行在宽带信令板，可以把M2UA链路配置在 这些单板上。 配置原则是：通向一个DPC至少配置两条MTP链路， 配置在至少2条M2UA链路分担通向同一DPC的MTP 链路，M2UA链路至少分担在两个宽带信令模块。 M2UA M3UA比较分析比较分析 从协议本身来看：两个协议主要差别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

55、，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。分散接入体现在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。控制集中体现在一个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So

56、ftswitch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，比如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的数据。 M2UA M3UA比较分析比较分析 从具

57、体的应用业务来看：M2UA适合于电路相关型业务的宽窄带信令互通，特别是 不同运营商间的互通。由于目前网络上都采用关口局的方式进行不同运营上间的互 通，没有关口局间的信令网，关口局间的信令都是直连方式。集中接入在这里无法 发挥作用。M3UA适合于非电路相关型业务的宽窄带信令互通，这种业务可以利用 SG的GT翻译等功能，而且这种业务一般是多个Softswitch集中访问SCP和HLR等， 集中接入的优势也发挥出来了。 从设备提供角度来看：使用M3UA，Softswitch就不需要MTP3，有利于没有NO7信 令积累的新兴制造商；SG需要MTP3，这时SG是完成网络层转换，相对复杂，可以 由具有NO

58、7技术积累的厂商提供。如果使用M2UA，Softswitch需要MTP3，需要 NO7信令积累；而SG就相对简单，只完成链路层的转换。 从设备的可扩展性看：无论是M3UA协议还是M2UA协议，都不会对设备的扩展性 有太大的影响。设备的可扩展性，取决于设备的系统设计，同使用的协议没有关系。 对于电路相关型业务，1条64kbit/s的信令链路，如果以0.4erl算可以支持2493条中继 电路，因此电路型业务需要的链路数比较少，支持M2UA对MG的处理要求很小，第 二可扩展性并不会受协议的影响，链路层协议的可扩展性实现上比网络层在实现更 容易。 M2PA介绍介绍-功能示意图功能示意图 新增的链路层协

59、议 层间原语 网络层 MTP3 链路层 MTP2 OSI- L31 层间原语 与电路 无关的 应用部 分 与电路 相关的 应用部 分 OSI- L37 网络层 MTP3 新增的SIGTRAN 协议栈 M2PA+SCTP M2PAM2PA M2PA介绍介绍-功能功能 支持在IP上的MTP3协议的无缝操作 支持MTP2-3的接口原语 支持管理SCTP连接和传输,而不是MTP2 支持向管理层异步报告状态改变 支持端到端通信 MSU继续被支持（作为用户数据） 使用Link Status消息实现状态交流 映射 维护“链路”与SCTP连接/IP目的地之间的映射关系 SCTP流管理 流的使用数量和流的使用方

60、法 支持基于M2PA的MTP3全部功能的实现 M2PA介绍介绍-功能功能-组网图组网图 SEPSG1MGC S7UP MTP1-2 IP MTP3 MTP 1-2 M2PA SCTP IP M2PA SCTP MTP3MTP3 S7UP IPSS7 IUA/V5UA介绍介绍-功能示意图功能示意图 IUA/V5UA的概念和组网和M2UA一样，功 能上的差别仅仅是： IUA总结Q.921透传Q.931, V5UA总结LAP V5，透传V5 L3（PSTN,BCC,.） IUA/V5UA介绍介绍-应用示意图应用示意图 课程内容课程内容 第一章第一章 概述概述 第二章第二章 SCTP协议介绍协议介绍