SIGTRAN協議即信令傳輸協議(Signaling Transport Protocol), SIGTRAN是信令(Signaling)英文的前三個字母和傳輸(Transport)英文的前四個字母的組合,意為傳輸信令。SIGTRAN是IETF的一個工作組,其任務是建立一套IP網絡上傳送PSTN信令的協議。該協議棧支持通過IP網絡傳輸傳統電路交換網(SCN,Switched Circuit Network)信令。因此,SIGTRAN協議是一個協議棧,該協議棧支持SCN信令協議分層模型定義中的層間標準原語接口,從而保證已有的SCN信令應用可以未經修改地使用,同時利用標準的IP傳輸協議作為傳輸底層,通過增加自身的功能來滿足SCN信令的特殊傳輸要求。SIGTRAN協議棧只是實現SCN信令在IP網的適配與傳輸,不處理用戶層消息。
一、SIGTRAN協議棧的構成
SIGTRAN協議棧包括SCTP、M2UA、M3UA等等,提供了和SS7 MTP同樣的功能,協議棧如下圖1所示。由圖可知,SIGTRAN協議棧從功能上分為兩大類:
圖1:SIGTRAN協議棧
第一類是通用信令傳輸協議。通用信令傳輸協議實現PSTN信令在IP網上高效、可靠的傳輸,主要采用的是IETF制定的SCTP(Stream Control Transmission Protocol)。
第二類是PSTN信令適配協議。這類協議主要是針對SCN中現有的各種信令協議制定的信令適配協議,包括了MTP2用戶適配層(M2UA)協議、MTP3用戶適配層(M3UA)協議、ISDN用戶適配層(IUA)協議和V5.2用戶適配層(V5UA)協議等。
二、SIGTRAN協議棧的應用場景
SIGTRAN協議在軟交換系統中,主要應用與軟交換設備(SS)與信令網關(SG)之間。SIGTRAN協議在軟交換系統中的應用示意詳見下圖2。
圖2:SIGTRAN協議在軟交換系統中應用示意圖
SIGTRAN協議應用在SG與SS之間的接口上,實現窄帶SCN信令在IP網絡中進行傳輸。SCN信令由SG接入,而媒體流(如中繼話路)由中繼網關(TG)接入。SG將窄帶信令的層間原語(或者是直接的窄帶信令)打包傳遞到SS(此時SG與SS間運行SIGTRAN協議棧),SS處理信令,通過媒體網關控制協議(H.248)控制中繼網關的承載接續,從而完成電路交換網與分組交換網的互通。
三、SIGTRAN協議棧的協議介紹
SIGTRAN協議棧狀的協議主要包括上述的5個協議,下面對它們給以基本情況介紹,首先在下表3中給出它們的概要。
表3:SIGTRAN協議棧的協議概要
1、SCTP:在SCTP制定之前,在IP網上傳輸PSTN信令使用的是UDP、TCP協議。UDP是一種無連接的傳輸協議,無法滿足PSTN信令對傳輸的質量要求。TCP協議是一種有連接的傳輸協議,可以使信令可靠的傳輸,但TCP協議具有行頭阻塞、實時性差、支持多歸屬比較困難、易受拒絕服務攻擊(DoS)等缺陷。因此IETF制定了面向連接的基于分組的可靠實時傳輸協議SCTP。SCTP是由IETF制定,即RFC 2960;我國通信行業標準YD/T 1194參照RFC 2960給出了SCTP的技術要求。
2、M2UA:即MTP2用戶適配層協議(IETF的RFC 3331)。它使用SCTP或其它合適的傳輸協議,通過IP傳輸No.7 MTP2層的用戶信令消息(即MTP 3),該協議可用于SG和媒體網關控制器(MGC)之間的信令傳輸,如下圖3-2所示。圖中,信令端點(SEP)窄帶信令通過SG接入MGC,M2UA運行在SCTP的上層,是SCTP的用戶。SG提供NIF(Nodal Interworking Function)模塊,通過原語實現MTP2與M2UA的互通,在MGC端,M2UA的上層用戶是MTP3。
圖3-2:M2UA在軟交換系統中的位置
3、M3UA:是No.7 MTP3用戶適配協議(IETF的RFC 3332),它使用SCTP通過IP傳輸No.7 MTP3層的用戶信令消息(即ISUP消息和SCCP消息),支持協議元素實現MTP3對等用戶在No.7和IP域里的無縫操作。該協議可用于SG和MGC或IP數據庫之間的信令傳輸,也可用于基于IP的應用之間的信令傳輸。如圖3-3所示,在SIGTRAN協議棧,M3UA運行在SCTP的上層,是SCTP的用戶。M3UA在MGC端的上層用戶是MTP3層用戶(ISUP、TUP、SCCP),在SG端的上層用戶則是NIF。我國的通信行業標準YD/T 1192對M3UA協議也做了規范。
圖3-3:M3UA在軟交換系統中的位置
4、IUA:即ISDN用戶適配層協議(IETF的RFC 3057),它使用SCTP或其它合適的傳輸協議,通過IP傳送DSS1的Q.921層的用戶信令消息(即Q.931)。支持IUA協議的ISDN接口是ISDN BRA接口或PRA接口,采用點到點或點到多點的通信方式,如下圖3-4所示。
圖3-4:IUA在軟交換系統中的位置
5、V5UA:即V5.2用戶適配層協議,它使用SCTP或其它合適的傳輸協議,在IP上傳輸V5.2消息流程,如下圖3-5所示。我國通信行業標準YD/T 1243.3對V5UA協議做出了規范。
圖3-5:V5UA在軟交換系統中的位置
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