SIGTRAN協(xié)議即信令傳輸協(xié)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(wù)是建立一套IP網(wǎng)絡(luò)上傳送PSTN信令的協(xié)議。該協(xié)議棧支持通過IP網(wǎng)絡(luò)傳輸傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)(SCN,Switched Circuit Network)信令。因此,SIGTRAN協(xié)議是一個協(xié)議棧,該協(xié)議棧支持SCN信令協(xié)議分層模型定義中的層間標(biāo)準(zhǔn)原語接口,從而保證已有的SCN信令應(yīng)用可以未經(jīng)修改地使用,同時利用標(biāo)準(zhǔn)的IP傳輸協(xié)議作為傳輸?shù)讓樱ㄟ^增加自身的功能來滿足SCN信令的特殊傳輸要求。SIGTRAN協(xié)議棧只是實現(xiàn)SCN信令在IP網(wǎng)的適配與傳輸,不處理用戶層消息。
一、SIGTRAN協(xié)議棧的構(gòu)成
SIGTRAN協(xié)議棧包括SCTP、M2UA、M3UA等等,提供了和SS7 MTP同樣的功能,協(xié)議棧如下圖1所示。由圖可知,SIGTRAN協(xié)議棧從功能上分為兩大類:
圖1:SIGTRAN協(xié)議棧
第一類是通用信令傳輸協(xié)議。通用信令傳輸協(xié)議實現(xiàn)PSTN信令在IP網(wǎng)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(xié)議。這類協(xié)議主要是針對SCN中現(xiàn)有的各種信令協(xié)議制定的信令適配協(xié)議,包括了MTP2用戶適配層(M2UA)協(xié)議、MTP3用戶適配層(M3UA)協(xié)議、ISDN用戶適配層(IUA)協(xié)議和V5.2用戶適配層(V5UA)協(xié)議等。
二、SIGTRAN協(xié)議棧的應(yīng)用場景
SIGTRAN協(xié)議在軟交換系統(tǒng)中,主要應(yīng)用與軟交換設(shè)備(SS)與信令網(wǎng)關(guān)(SG)之間。SIGTRAN協(xié)議在軟交換系統(tǒng)中的應(yīng)用示意詳見下圖2。
圖2:SIGTRAN協(xié)議在軟交換系統(tǒng)中應(yīng)用示意圖
SIGTRAN協(xié)議應(yīng)用在SG與SS之間的接口上,實現(xiàn)窄帶SCN信令在IP網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。SCN信令由SG接入,而媒體流(如中繼話路)由中繼網(wǎng)關(guān)(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(yùn)行SIGTRAN協(xié)議棧),SS處理信令,通過媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議(H.248)控制中繼網(wǎng)關(guān)的承載接續(xù),從而完成電路交換網(wǎng)與分組交換網(wǎng)的互通。
三、SIGTRAN協(xié)議棧的協(xié)議介紹
SIGTRAN協(xié)議棧狀的協(xié)議主要包括上述的5個協(xié)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(xié)議棧的協(xié)議概要
1、SCTP:在SCTP制定之前,在IP網(wǎng)上傳輸PSTN信令使用的是UDP、TCP協(xié)議。UDP是一種無連接的傳輸協(xié)議,無法滿足PSTN信令對傳輸?shù)馁|(zhì)量要求。TCP協(xié)議是一種有連接的傳輸協(xié)議,可以使信令可靠的傳輸,但TCP協(xié)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(wù)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(xié)議SCTP。SCTP是由IETF制定,即RFC 2960;我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1194參照RFC 2960給出了SCTP的技術(shù)要求。
2、M2UA:即MTP2用戶適配層協(xié)議(IETF的RFC 3331)。它使用SCTP或其它合適的傳輸協(xié)議,通過IP傳輸No.7 MTP2層的用戶信令消息(即MTP 3),該協(xié)議可用于SG和媒體網(wǎng)關(guān)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(yùn)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(xiàn)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(tǒng)中的位置
3、M3UA:是No.7 MTP3用戶適配協(xié)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(xié)議元素實現(xiàn)MTP3對等用戶在No.7和IP域里的無縫操作。該協(xié)議可用于SG和MGC或IP數(shù)據(jù)庫之間的信令傳輸,也可用于基于IP的應(yīng)用之間的信令傳輸。如圖3-3所示,在SIGTRAN協(xié)議棧,M3UA運(yùn)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(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1192對M3UA協(xié)議也做了規(guī)范。
圖3-3:M3UA在軟交換系統(tǒng)中的位置
4、IUA:即ISDN用戶適配層協(xié)議(IETF的RFC 3057),它使用SCTP或其它合適的傳輸協(xié)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(xié)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(tǒng)中的位置
5、V5UA:即V5.2用戶適配層協(xié)議,它使用SCTP或其它合適的傳輸協(xié)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(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T 1243.3對V5UA協(xié)議做出了規(guī)范。
圖3-5:V5UA在軟交換系統(tǒng)中的位置
欲進(jìn)一步了解軟交換系統(tǒng)接口協(xié)議要求介紹的請進(jìn)入。