TN_SP011_C1_0 Sigtran协议介绍课程目标：●掌握SIGTRAN协议的组成●掌握SIGTRAN协议的应用●掌握SCTP协议●掌握M3UA协议参考资料：●ZXWN MSCS MSC服务器技术描述●ZXWN MGW 媒体网关技术描述目录第1章SIGTRAN协议 (1)1.1 概述 (1)1.1.1 SIGTRAN的组成 (1)1.1.2 使用SIGTRAN的组网与互通 (2)1.1.3 SIGTRAN在SG中的应用 (4)1.2 SCTP介绍 (8)1.2.1 SCTP基本概念 (8)1.2.2 SCTP术语 (9)1.2.3 SCTP功能 (10)1.2.4 SCTP消息单元 (12)1.2.5 SCTP偶联的建立和终止过程 (16)1.3 M3UA介绍 (18)1.3.1 M3UA的功能 (18)1.3.2 M3UA的协议栈结构和网络应用 (19)1.3.3 M3UA消息单元 (20)1.3.4 AS和ASP的概念 (24)1.4 其他SIGTRAN协议介绍 (24)1.4.1 IUA (24)1.4.2 M2UA (24)1.4.3 M2PA (25)1.4.4 SUA (25)i第1章SIGTRAN协议知识点● SIGTRAN协议的组成。
● SIGTRAN协议的应用。
● SCTP协议。
● M3UA协议。
1.1 概述1.1.1 SIGTRAN的组成SIGTRAN是在IP网络中传递SS7信令的协议。
它支持的标准原语接口不需要对现有的SS7信令应用部分进行任何修改。
信令传送利用标准的IP传送协议作为低层传送。
并通过增加自身的功能来满足SS7信令的传送要求。
SIGTRAN的协议结构包括3个组件：●标准的IP传送协议●通用的信令传输协议SCTP：由IETF新制定的传输协议，用来保障IP信令传送的可靠性●No.7信令适配子层：用来支持特定的原语，保证同七号信令高层的交互。
IETF定义了M2UA、M2PA、M3UA和SUA适配子层图1.1-1 SIGTRAN的协议结构由于UDP不可靠，不提供顺序控制和连接确认，而TCP为单数据流，且不提供多个IP连接，安全方面也受到限制，因此在SIGTRAN中使用的通用信令传送协1TN_SP011_C1_0 Sigtran协议介绍2议是SCTP(流控制传输协议)，用以替代TCP、UDP协议。
SCTP通过多归属(Multi-Homing)和重选路由机制保证信令消息的可靠传送，同时SCTP采用多数据流机制(Multi-Streaming)改善了信令传送的实时性，特别是在长时延链路上防止信令拥塞。
1.1.2 使用SIGTRAN的组网与互通信令网为移动网络中的重要组成部分，信令承载在IP上是未来信令网的发展方向。
构建新一代信令网用以满足用户数量的增长和业务革新的需要，信令网的建设必须考虑可操作性，可扩展性，信令路由以及网络冗余。
采用SIGTRAN技术构建新一代IP信令网，将简化信令网结构，提高信令容量，降低信令传输成本，并有利于向融合的全IP网络演进。
SIGTRAN的组网应用主要分为在SG网络体系中的应用和IPSTP中的应用。
1.1.2.1 SIGTRAN在SG中的应用异构网络并存是目前网络的现状，多样异构网络融合则是大势所趋。
随着IP网络的迅速发展，下一代网络（NGN）将以IP网为骨干，在各种网络相互融合的基础上，以一种统一的方式灵活地提供业务。
下一代网络从功能上可以分为业务层、控制层、传输层和接入层。
信令网关(SG)的作用是：在软交换的体系中，通过信令网关系统进行SCN侧No.7信令和IP侧的SIGTRAN适配层协议的转换，实现No.7信令在IP网的传送，从而达到No.7信令网与IP网的互通。
SG在No.7信令和IP网络的互通方面扮演着重要的角色，它主要的功能就是对在SCN(电路交换网)网络中传输的信令进行适配，以便使信令能够以分组的形式传送到媒体网关控制器(MGC)；反之，也对来自MGC的信令进行转换，即将以IP分组形式发送到SG的信令进行转换，以便在SCN网络中进行传输。
信令网关设备的组网应用主要分为信令点代理的组网应用和信令转接点的组网应用。
其中，在信令转接点组网的应用中，信令网关不仅需要满足IP网的组网的应用，而且还需要遵循已定义的STP设备规范的组网应用。
利用信令网关使No.7信令网与IP网互通有多种组网方式，根据组网方式的不同，信令网关需要加载的协议处理模块也有所不同。
第1章 SIGTRAN 协议3图1.1-2 通过两个SG 进行网络之间的互通Sigtran 也可以用以支持在两个SG 之间直接进行信令传输，如图1.1-3所示。
图1.1-3 两个SG 具有不同的功能级别图1.1-3中两个SG 具有不同的功能级别，SG1使用M2UA/SCTP 结构，SG2与SG1一侧使用MTP3/M2UA/SCTP 结构，SG2与MGC 一侧使用M3UA/SCTP 结构。
MGC 同样使用M3UA/SCTP 结构。
或者如图1.1-4所示。
图1.1-4 两个SG 具有相同的功能级别TN_SP011_C1_0 Sigtran协议介绍4两个SG具有相同的功能级别，SG和IPSP上的Sigtran使用M2PA/SCTP结构。
1.1.2.2 SIGTRAN在IPSP或IPSTP的应用图1.1-5 Sigtran用于IPSP之间的通信如图1.1-5所示，这时Sigtran可以是使用SUA/SCTP、M3UA/SCTP、M2PA/SCTP结构，注意M2UA和IUA不能用于这类结构中，M2UA和IUA只能用于SG组网方式。
1.1.3 SIGTRAN在SG中的应用1.1.3.1 SG使用M2UA方式在信令网关（SG），使用No.7信令消息传递部分（MTP），在标准的No.7信令终端上发送和接收No.7信令消息，提供从/向No.7信令点（SP）或信令转接点（STP）传递No.7信令消息。
换句话，SG作为信令链路终端（SLT）。
为了传递MTP消息到存在MTP3协议的对等MGC或IPSP，则SG提供传递功能与IP信令传送的互通。
SG不具备MTP3功能，因此SG不属于No.7信令网的节点，它只完成窄带No.7信令链路与IP No.7信令网链路的转换，图1.1-6是SG传送信令消息到MGC或者IPSP的示意图，其中可以传递与电路相关的呼叫连接控制的信令消息和与电路无关的信令消息。
第1章 SIGTRAN 协议5图1.1-6 SG 使用M2UA1.1.3.2 SG 使用M2PA 方式SG 具备MTP3功能，是一个No.7信令网的一个节点，并且具有No.7信令点编码，他不再是把信令链路直接对应到IP 链路上，而是作为信令连接上的一个转接点，可以具备转接MTP 消息的能力或中继高层消息的能力，甚至可以认为此SG 是No.7信令网与IP 信令网中的一个信令转接点。
图1.1-7给出了SG 传送信令消息到MGC 或者IPSP 的示意图，其中SG 既可以传递与电路相关的呼叫连接控制的信令消息，也可以传送与电路无关的信令消息。
在这种情况下，SCN 网络中的节点一方面要知道MGC 或者IPSP 的信令点编码，同时也应了解作为信令转接点的SG 的信令点编码。
图1.1-7 SG 使用M2PATN_SP011_C1_0 Sigtran协议介绍61.1.3.3 SG使用M3UA方式（无SCCP功能）SG从窄带No.7信令网或IP网接收到信令消息后，传递到MTP3或M3UA，然后SG根据DPC或IP地址等，由节点互通功能（NIF）完成信令消息的传递。
如图1.1-8所示。
图1.1-8 SG使用M3UA（无SCCP功能）1.1.3.4 SG使用M3UA（带有SCCP功能）SG从窄带No.7信令网或IP网接收到信令消息后，传递到信令连接控制部分（SCCP），SCCP地址翻译完成后，把消息传递到MTP3或M3UA，然后SG根据DPC或DPC/OPC/NI/CIC（SCCP_SSN）由节点互通功能(NIF)完成信令消息的传递。
SG包含能完成GT翻译（GTT）功能的SCCP协议层。
如果消息来自No.7信令网，消息选路到SG的SCCP，对消息的SCCP地址GT进行翻译，GT的翻译结果DPC或者DPC/SSN指向IP域，为了向目的地IP域选路，向本地M3UA网络地址翻译和映射功能发送MTP－Transfer请求原语。
同样，如果消息来自IP域，消息选路到SG的SCCP层，对消息的SCCP地址GT进行翻译，GT翻译结果DPC或者DPC/SSN指向No.7信令网，为了向目的地No.7信令网选路，向本地MTP3发送MTP－Transfer请求原语。
如图1.1-9所示。
第1章 SIGTRAN 协议7图1.1-9 SG 使用M3UA （带SCCP 功能）1.1.3.5 SG 使用SUA 方式SG 从窄带No.7信令网接收到信令消息后，传送到信令连接控制部分（SCCP ），SCCP 分析地址后，通过NIF 把消息传递到SUA ，然后SG 中的SUA 根据GT 翻译或者地址表解析出目的地的IP 地址，并且把相应的信息封装在SCTP 消息中发送到偶联上。
当SG 收到从IP 网络侧发来的消息后，SUA 把用户数据从SCTP 中提取出来，并通过NIF 功能把数据传递到SG 的SCCP ，再由SG 的SCCP 进行对应的GT 翻译和DPC 映射。
如图1.1-10所示。
图1.1-10 SG 使用SUATN_SP011_C1_0 Sigtran协议介绍81.2 SCTP介绍1.2.1 SCTP基本概念SCTP（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 实际上是一个面向连接的协议，但SCTP偶联的概念要比TCP的连接具有更广的概念，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，下层作为分组网络。
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等），下层是IP 网。
SCTP 协议通过在两个SCTP端点间的建立的偶联，来为两个SCTP用户之间提供可靠的消息传送业务。
并且，SCTP协议提供了在两个SCTP端点间的一组传送地址之间建立偶联的方法，通过这些建立好的偶联，SCTP端点可以发送SCTP 分组。
一个SCTP 偶联可以包含用多个可能的起源／目的地地址的组合，这些组合包含在每个端点的传送地址列表中。
