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2019-12-12

也谈谈信令传输协议的内涵

        在语音业务和数据业务融合的过程中,以电路交换为基础的网络和以分组交换为基 础的网络之间的通信要求信令能够互通。信令网关的作用就是完成两个不同网络之间控制信息的相互转换,以实现一个网络中的控制信息能够在另一个网络中延续传输。
        为了实现IP网与电话网的互通,在IP网上传送电话网的信令是一个必须解决的问 题。IETF提出了 SIGTRAN构架来实现在IP网络节点之间传输电话网的信令。SIGT- RAN构架是在流控传输协议(SCTP)上加上用户适配层(UAL)来传输电话网信令的用 户部分。
        N〇.7信令网的节点通过信令网关5〇访问1^〇(:(软交换)时可使用1^31;八、1^2?八 和M2UA这三种适配层协议来实现。其中M3UA将是信令网关的主导技术。
        流控传输协议SCTP发展了 UDP和TCP两种协议的长处,能在不吋靠传递的分组 网络(IP网)上提供可靠的数据传输。SCTP协议能在确认方式下无差错、无重复地传送 用户数据;根据通路的MTU的限制完成用户数据的分段;在多个流上保证用户消息的顺 序递交;将多个用户的消息复用到一个SCTP的数据块中;利用SCTP偶联的机制在偶联 的一端或两端提供多归属的机制来提供网络级的保证;SCTP的设计中还包含了避免拥 塞的功能和避免遭受泛播和匿名的攻击。
        SCTP通过接收SCTP用户发送的原语请求来为SCTP用户提供服务,SCTP也HJ 以根据检测到的事件向SCTP用户发送通知。
        高层协议用INITIALIZE原语要求SCTP启动其内部的数据结构并为建立操作环 境分配所需的资源;用ASSOCIATE原语要求SCTP启动一个到特定端点的偶联;使用 SEND原语要求SCTP向远端SCTP节点发送数据;用    RECEIVE原语来把在SCTP队 列中的可用的用户消息读到由高层协议规定的缓冲区屮。
        SCTP⑴以用COMMUNICATION UP通知原语通知高层协议,偶联已成功建立, 本地SCTP已经准备好发送或接收用户数据;当一个用户消息被成功的接收并且准备向 高层递交时,SCTP将用DATA ARRIVE原语通知高层协议。
        在SCTP偶连的两个端点的对等层之间,通过发送SCTP分组来传送SCTP高层的 信息及SCTP端点之间的控制信息。SCTP分组是封装在IP数据报的数据区中传送的。
        SCTP分组由公共的分组头和若丨•数据块组成。每个数据块中既可以包含控制信 息,也⑴以包含用户数据。
        SCTP公共分组头字段由起源端口号、目的端口号、验证标签和校验码四部分组成。
         数据块字段由数据块类型字段、数据块特定的标志位字段、数据块长度字段和数据块 内容字段组成。
        启动INIT数据块用来启动两个SCTP端点间的个偶联。INIT数据块中包含启 动标签、通告的接收方窗口信用值、输出流数量、输入流数量和初始的传送顺序号TSN这 儿个必备参数和IP地址参数、防止COOKIE过期参数、主机名地址参数和支持的地址类 型参数这几个任选参数。
        启动证实INIT ACK数据块用来确认SCTP偶联的启动。INIT ACK的参数部分 与INIT数据块的参数部分基本相同,不同的是这些参数代表的是INIT ACK数据块的 发送方确定的参数值,INIT ACK数据块还另外使用状态COOKIE和未识别的参数两个 "J变长度的参数,状态COOKIE参数包含由INIT ACK发送方创建该偶联所需的所有状态和参数信息,以及消息授权码。
         净荷数据DATA数据块用来传送SCTP高层用户的信息,是使用得最广泛的数据 块。选择证实SACK数据块用DATA数据块中的传送顺序号TSN来向对等端点确认 接收到的DATA数据块,并通知对等端点所收到的DATA数据块中的间隔。
       SCTP偶联实际上是在两个SCTP端点之间的一个对应关系,偶联的建立是由SCTP 用户发起请求来启动的,SCTP偶联的建立采用四次握手过程。
        建立SCTP偶联的程序和数据的传输控制过程,读者应认真阅读这两个 程序。
        M3UA用来模拟No. 7信令网中消息传递部分(MTP)第三层的功能,位于IP网络 屮的应用服务器进程ASP或IP信令点IPSP屮的M3UA层向MTP3用户提供一整套 原语,这些原语与No.7信令网中信令点SP的MTP3向高层提供的原语相同。这样, M3UA把MTP3层的业务扩展到远端基于IP的应用。
       M3UA支持传送MTP3用户消息;提供本地管理功能,能向本地管理/或对等的 M3UA层通告与接收M3UA消息有关的差错;能与MTP3网络管理功能互通,向ASP 的MTP3用户指出No.7信令网的远端目的地不可达、远端目的地可达、去No.7信令网 的远端MTP3用户对等的消息发生拥塞或指出远端MTP3用户不可用;并支持SGP和 ASP间SCTP偶联的管理。
        SG自身作为No. 7信令网的-•个物理节点,为了管理的目的,SG必须要用No.7信 令点码来表示。SG的点码也⑴以用来指示SG的本地MTP3用户,例如SG内部的SC- CP 功能。•个应用服务器可 以与信令网关 SG 有相同 的信令点码、或者有独立的信令点 码,或者与其他应用服务器共同使用一个信令点码。
        SGP和AS间No. 7信令消息的分配由选路关键字和相关的选路上下文确定,选路 关键字是用于匹配No. 7信令消息的一组No. 7信令参数,包括MTP3路由标记中的 OPC、DPC、SIO或MTP3用户的特定字段,如ISUP的CIC等。选路上下文是四字节值 整数,用来作为指向选路关键字条目的指针。
        信令网关进程SGP收到要选路到IP目的地的消息时,通过比较入局No. 7信令消息 的相关字段和SGP中设置的选路关键字,确定入局No. 7信令消息路由.并将消息发送 到完成特定应用和特定业务范围的应用服务器。
应用服务器进程ASP收到用户发送的消息时,通过分析消息的目的地点码和SLS 来确定消息路由,并将消息发送给选定的信令网关进程SGP。
        SGP和ASP都能支持客户端和服务器操作,使用M3UA的对等端点应该配置为一 端是服务器,另一端是启动SCTP偶联的客户端。默认值是SGP作为服务器,ASP是客 户端。ASP应该启动对SGP的SCTP偶联。
        在IPSP对IPSP通信中,应该配置使用M3UA的对等层端点,使得一方起服务器的 作用,另方起客户端的作用。
        在信令网关SG和应用服务器AS的M3UA对等层之间通过传送M3UA消息来相 互通信,M3UA消息是封装在SCTP分组的DATA数据块的用户数据字段中传送的。 M3UA消息格式中包含一个公共消息头和0个或多个由消息类型定义的参数。
        公共消息头包括版本、消息类别、消息类型和消息长度。
        数据(Data)消息是最重要的M3UA消息,No. 7信令系统的高层用户数据的内容就 是在数据消息中传送的。数据消息由公共消息头和多个由参数组成。
数据消息包含No. 7信令MTP3用户协议数据,它是一个MTP-TRANSFER原语, 包含了完整的MTP3路由标记。数据消息包含网络外貌、选路上下文和协议数据参数, 协议数据参数包含业务指示语、网络指示语、目的地点码、起源点码、信令链路选择码 (SLS)和协议数据字段,协议数据字段包括MTP3用户协议单元的内容(如ISUPSCCP 或TUP参数h
        M3UA消息包括传送消息、信令网管理SSNM消息、应用服务器进程管理(ASPM) 消息、M3UA选路关键字管理(RKM)消息、应用业务维护(ASPTM)消息和管理消息这 儿个类别。
        传送消息类别中只定义了数据消息这一个消息类型,数据消息用来在信令网关(SG) 和应用服务器(AS)之间传送No. 7信令系统高层用户数据的内容。
        信令网管理SSNM消息主要用来在SGP和ASP之间交换No. 7信令目的地信令点 的可用状态和No. 7信令网拥塞状态。
        应用服务器进程管理消息用来向远端M3UA对等层指示M3UA是否已经准备好接 收SSNM或ASPM管理消息。
        M3UA选路关键字管理消息用来向远端M3UA对等层交换它与远端对等层之间的 选路关键字和相关选路上下文值之间的关系。
        应用业务维护消息用来向远端M3UA对等层指出是否已准备好处理特定应用服务 器的信令业务。
        M3UA层需要响应从本地其他层收到的不同原语和从M3UA对等层收到的消息, 说明了建立SCTP偶联的流程、建立SGP和ASP之间业务的流程和在SGP和 ASP之间传送用户数据的M3UA流程,请认真阅读这些程序。


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