IP电话技术与软交换9-10

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,9,章 媒体网关控制协议,H.248,本章首先介绍了媒体网关控制协议,H.248,的连接模型，然后介绍了,H.248,消息的格式、事务交互的过程，以及,H.248,协议的主要命令和参数。最后介绍了,MGC,通过,H.248/Megaco,协议来控制,MG,完成呼叫的连接和释放的完整的信令流程。读者应认真阅读这个流程，以便建立整体概念。,附件,A,H.248,协议的二进制编码方式,附件,B,H.248,协议的文本编码方式,附件,C,媒体流属性标签,附件,D,在,IP,上传输,H.248,协议的要求,附件,E,H.248,基本包的定义,附件,F,传真、文本会话和呼叫识别包,附件,G,用户接口和,Action,包,附件,H,在,SCTP,上传输,H.248,协议的要求,表,9.1 H.248,协议中的附件和附录,9.1,连接模型,H.248,协议的目的是对媒体网关的承载连接行为进行控制和监视，因此，一个首要的问题是如何对媒体网关内部对象进行抽象和描述。为此，,H.248,提出了网关的连接模型概念，模型的基本构件有两个：终端,(Termination),和关联域,(Context),。,1.,终端终端是,MG,上的一个逻辑实体，它可以发送和或接收一个或者多个数据流。在一个多媒体会议中，一个终端可以发送或者接收多个媒体流。终端分为半永久性终端和临时性终端两种。,2.,关联域关联域代表一组终端之间的相互关系，实际上对应为呼叫,在同一个关联域中的终端之间可相互通信。,关联的属性有以下几个：,关联标识符,(Context ID),：一个关联域的标识符在该关联域被创建时由媒体网关分配，关联标识符在媒体网关范围内全局唯一。,拓扑,(Topology),：用于描述一个关联中终端之间的媒体流方向。,关联的优先级,(Priority),：用于告知,MG,在处理关联时的先后次序。,紧急呼叫的标识符,(Indicator For Emergency Call),：当使用紧急呼叫标识符时，,MG,优先处理此类呼叫。,9.2 H.248/Megaco,消息的传输机制和消息的一般格式,9.2.1 H.248,消息的传输机制,MGC,通过与,MG,交换消息来控制,MG,的动作，,H.248,协议的传输机制应当能够支持在,MG,和,MGC,之间消息的可靠传输。如果,H.248,协议是在,IP,上，,MGC,应当向,MG,提供一个主要,MGC,的名字或者地址,(,如,DNS,名字或者,IP,地址,),，同时还可以提供零个或者多个备用的,MGC,的名字或者地址，以便,MG,能够向,MGC,发送消息。,H.248,协议一般采用,TCP,或者,UDP,作为传输层协议，也可采用,SCTP,作为传输层协议,.,一个,H.248/Megaco,协议消息中可包含多个事务，每个事务可包含多个关联域，在每个关联域中包含多个命令，每个命令可带多个参数,(,描述符,),。,9.2.2,事务交互,MG,和,MGC,之间的一组命令组成了事务交互。事务交互可以由事务标识符,Transaction ID,来标识。事务交互由一个或者多个动作组成，而一个动作又由在一个关联中使用的一系列命令组成。因此，动作可以用关联域标识符,Context ID,来标识。图,9.2.1,给出了事务处理、动作和命令联系的示意图。由图中可见，一个事务处理中可包含一个或多个关联域，在一个关联域中可包含一个或多个命令。,事务有三种类型：事务请求,(Transaction Requests),、事务响应,(Transaction Reply),和事务进展,(Transaction Pending),。,图,9.2.1,事务处理、动作和命令联系的示意图,9.2.3 H.248/Megaco,协议消息的一般格式,为了提高协议的传送效率，一个,H.248/Megaco,协议消息中可包含多个事务，每个事务可包含多个关联域，在每个关联域中包含多个命令，每个命令可带多个参数,(,描述符,),。,在文本格式时，一个消息以,Megaco,带一斜线开头，随后是一个协议版本号、一个消息,ID,、一个消息体。消息,ID,一般是发送信息的实体的域名或,IP,地址及端口号。下面是一个消息的文本格式的例子：,MEGACO/1,111.111.222.222,：,34567,Transaction=12345,Context=1111,Add=A5555,，,Add=A6666,Context=S,Add=A7777,9.3 H.248/Megaco,协议的命令,1. Add,命令,Add,命令用来向一个关联中添加终端。当使用,Add,命令向一个关联添加第一个终端时，同时就相当于使用,Add,命令创建了一个关联。,Add,命令的格式为：,AddTermination,ID, Media Descriptor, Modem Descriptor,Mux,Descriptor, Events Descriptor, Signals Descriptor, Digit Map Descriptor, Audit Descriptor,2. Modify,命令,Modify,命令用来修改终端的特性、事件和信号。,Modify,命令的格式为：,ModifyTermination,ID,MediaDescriptor,ModemDescriptor,MuxDescriptor,EventsDescriptor,SignalsDescriptor,DigitMapDescriptor,AuditDescriptor,3. Subtract,命令,Subtract,命令用来解除一个终端与它所处的关联之间的联系，同时返回有关这个终端的统计信息。当使用,Subtract,命令解除一个关联中最后一个终端时，同时就删除了这个关联。,Subtract,命令的格式为：,SubtractTermination,ID,AuditDescriptor,4. Move,命令,Move,命令用来将一个终端从它当前所在的关联转移到另一个关联。但不能用来将终端从空关联之中移走，也不能用于将终端转移到空关联之中去。,Move,命令的格式为：,MoveTermination,ID,MediaDescriptor,ModemDescriptor,MuxDescriptor,EventsDescriptor,SignalsDescriptor,DigitMapDescriptor,AuditDescriptor,5.,AuditValue,AuditValue,命令返回与终端相关的特性、事件、信号和统计的当前值。,AuditValue,命令的格式为：,AuditValueTermination,ID,AuditDescriptor,6.,AuditCapabilities,命令,AuditCapabilities,命令用来要求,MG,返回与指定终端有关的特性、事件、信号和统计等可能的值，,AuditCapabilities,命令的格式为：,AuditCapabilitiesTermination,ID,AuditDescriptor,7. Notify,命令,MG,可以使用,Notify,命令向,MGC,报告,MG,内发生的事件，该命令无需回复响应。其格式为：,NotifyTerminationID,，,ObservedEventsDescriptor,，,ErrorDescriptor,8.,ServiceChange,命令,其命令格式为：,ServiceChangeTermination,ID,ServiceChangeDescriptor,9.4 H.248/Megaco,协议的,描述符,和封包,在,H.248/Megaco,协议中，命令的参数定义为描述符。描述符由名称和一些参数值组成。不同的命令中可包含相同的描述符。,H.248/Megaco,协议中定义的描述符共有,19,个，各描述符的含义如书中表,9.4.1,所示。,1.,媒体,(Media),描述符,媒体描述符用于说明终端的媒体流参数。媒体参数由终端状态描述符,(Termination State Descriptor),和若干个流描述符,(Stream Descriptor),来表征。,媒体描述语,终端状态描述语,媒体流描述语,本地控制描述语,本地描述语,远端描述语,(1),终端状态,(Termination State Descriptor),描述符,终端状态描述符包括业务状态,(Service States),特性、事件缓存控制,(Event Buffer Control),特性以及在包中定义的与特定流无关的终端性。,(2),流,(Stream),描述符,流描述符用于描述双向流参数。对于流而言，共有本地控制描述符、本地描述符和远端描述符三个描述符对其进行说明。,2.,事件,(Event),描述符,事件描述符包括一个请求标识和一列请求网关检测和报告的事件,3.,事件缓存,(Event Buffer),描述符,一般说来，检测到某匹配事件后，后续事件将停止检测。但是，在某些情况下，后续事件可能仍然是有意义的，有待,MGC,进一步发送命令检测。为了防止在新的命令到来前已检测到的事件丢失，这些事件应予缓存。事件缓存描述符就是指示哪些事件应予缓存。,4.,信号,(Signals),描述符,信号,(Signals),描述符包含请求网关向终端发送的一组信号。信号具体描述由封包定义，在描述语中用封包名,+,信号标识予以引用。,5.,数字映像,(Digit Map),描述符,数字映像描述符规定了在,MG,中的拨号方案，用于检测和报告在终端处接收到的数字。数字映像描述符由数字映像名称和一组数字字符串组成。数字映像是一类特殊的事件，它指定的检测事件是一个或几个按一定规律排列的数字串，每一个数字串相当于是一个事件序列而不是单个事件。当检测到的数字串和其中某一个指定的数字串相匹配时，就向,MGC,发送通知。,数字映像的一般格式可用数字字符串严格表示。数字字符串允许包含的字符有：数字,0,9,、字母,A,K,、字母,x,、字符“,.”,、选择符“”、范围表达式、定时器,T,L,S,和时间间隔,Z,。其中，字母,A,K,的意义因具体的信令系统而异，由相应的封包规定，如在,DTMF,中，字母,E,表示按键“*”，字母,F,表示按键“,#”,；字母,x,为通配符，表示可为“,0”,“,9”,之间的任意一个数字；字符“,.”,表示紧随其前的字符可出现任意多个,(,包括零个,),；范围表达式用来指示数字的取值范围，如,1,7,；选择符“”用来分隔多个有效的数字字符串。,起始定时器,(T),用于任意拨号数字串之前的定时，即首位久不拨号定时。,长时定时器,(L),的作用是：如果接收到的数字串已经和数字映像中的某一字符串相匹配，但是也可能再收若干数字后会与另一字符串相匹配，则暂时不报告匹配，而是打开长时定时器等待可能到达的后续数字。即用长时定时器来判断用户是否拨号完毕。,短时定时器,(S),为号码之间久不拨号的定时。,6.,包,(Package),不同类型的网关可以支持不同类型的终端。,H.248,协议通过允许终端具有可选的特性、事件、信号和统计来实现不同类型的终端。为了实现,MG,和,MGC,之间的互操作，,H.248,协议将这些可选项组合成包,(Package),。,MGC,可以通过审计终端来确定,MG,实现了哪一种类型的包。,包的定义由特性,(Property),、事件,(Event),、信号,(Signal),和统计,(Statistic),组成，这些项分别由标识符,(ID),进行标识。,MG,为了实现某种类型的包，必须支持此包中所有的特性、事件、信号、统计以及信号和事件的所有参数类型。,目前，,H.248,协议定义了,32,种类型的包。,9.5 H.248/Megaco,呼叫信令流程,设媒体网关,MG1,和,MG2,由同一个媒体网关控制器控制，,MG1,的,IP,地址为,311.311.1.1,，,MG2,的,IP,地址,322.322.1.1,，媒体网关控制器,MGC,的,IP,地址为,333.333.1.1,，发送,H.248/Megaco,信息使用的端口号码为,3333,。其网络结构如图,9.5.1,所示。,图,9.5.1,示例中的网络结构,9.5.1,呼叫建立流程,下面以媒体网关,1,的终端,A1,呼叫媒体网关,MG2,的用户,A3,为例说明媒体网关控制器,MGC,如何利用,H.248,协议控制媒体网关建立呼叫和承载信道。相应的呼叫信令流程如图,9.5.2,所示。,1. MGC,要求,MG1,监视空闲终端的摘机事件,2. MG1,对修改命令作出肯定回应,3. MG1,报告摘机事件,4. MGC,回复已收到此通知,5. MGC,命令向终端,A1,送拨号音,6.,MGl,回复响应,7.,MGl,报告接收到的号码,8. MGC,回复响应,图,9.5.2,呼叫建立流程,9. MGC,要求,MGl,建立关联域并加入终端,10.,MGl,回复响应,11.,命令,MG2,创建关联域，并加入,TDM,终端,A3,和,RTP,终端,12. MG2,回复响应,13. MGC,向,MGl,发送修改命令,14.,MGl,回复响应,15. MG2,向,MGC,报告用户,2(,被叫,),摘机事件,16. MGC,回复响应,17. MGC,命令,MG2,监视,TDM,终端,A3,挂机事件，并断铃流,18. MG2,回复响应,19. MGC,命令,MGl,停回铃音，并将,RTP,终端的媒体流模式改为“收发”型,20.,MGl,回复响应,9.5.2,呼叫释放流程,设被叫用户先挂机，相应的呼叫释放消息流程如图,9.5.3,所示，下面简要说明其具体步骤。,1.,用户,2,先挂机，,MG2,报告挂机事件,2. MGC,回复响应,3. MGC,命令,MG2,删除终端,4. MG2,回复响应，并上报统计数据,5.,MGl,侧的呼叫释放过程与,MG2,侧相同,图,9.5.3,呼叫释放消息流程,第,10,章 信令传输协议,(SIGTRAN),本章首先介绍了信令传输协议,(SIGTRAN),的结构和信令网关,SG,的几种结构，然后详细介绍了流控传输协议,SCTP,和,MTP3,用户适配层协议,M3UP,的功能、结构、消息格式和主要消息的功能，并介绍了这两个协议主要的信令流程。,10.1 SIGTRAN,的结构,图,10.1.1,电话网中的信令结构,SIGTRAN,构架如图,10.1.2,所示。,SIGTRAN,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，用户适配层是由多个适配模块所组成。,SCTP,是在标准的互联网协议,(IPv4,，,IPv6),支持下工作的，与,TCP,和,UDP,位于同一层。,SCTP,提供的功能有：多个流的、可靠的数据传输，用户数据的捆绑和分段，阻塞和流量控制，防止“拒绝服务,”,和“伪装,”,的攻击等。,图,10.1.2 SIGTRAN,的结构,10.2,信令网关的几种结构,No.7,信令网的节点通过信令网关,SG,访问,MGC(,软交换,),时，可以在,SG,使用不同的适配子层，因此对于,No.7,信令网访问,MGC(,软交换,),时有以下三种结构方式。,1.,使用,M3UA,实现互通,图,10.2.1,信令网关使用,M3UA,实现互通,2.,使用,M2PA,实现互通,信令网关使用,M2PA,实现,No.7,信令网节点与,IP,网节点的互通的结构如图,10.2.2,所示。在这种结构下，,SG,就像,No.7,信令网中的信令转接点一样，具有,MTP3,的功能，只是,IP,侧的链路不再是传统的,No.7,信令链路，而是基于,IP,的链路。,SG,接收到消息之后，,MTP3,根据消息的,DPC,选择出局链路，如果出局链路是,IP,网的链路，则在,M2PA,层完成链路和,SCTP,偶联的对应。在这种结构下，,SG,要分配一个独立的信令点编码。,图,10.2.2,信令网关使用,M2PA,实现与,IP,网节点的互通,3.,使用,M2UA,实现互通,图,10.2.3,信令网关使用,M2UA,实现与,IP,网节点的互通,10.3,流传送控制协议,(SCTP),10.3.1 SCTP,概述,1. SCTP,与,TCP,和,UDP,的比较,SCTP,发展了,UDP,和,TCP,两种协议的长处。它一方面增强了,UDP,业务并提供数据报的可靠传输；另一方面，,SCTP,的协议行为类似于,TCP,并试图克服,TCP,的某些局限。,SCTP,是可靠的数据报传输协议，能在不可靠传递的分组网络,(IP,网,),上提供可靠的数据传输。,SCTP,主要能完成以下功能：,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,的限制进行用户数据的分段；,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。,10.3.2 SCTP,的层次结构及与高层的接口,1. SCTP,的层次结构,SCTP,位于,SCTP,用户应用和无连接网络层之间，这种无连接的网络可以是,IP,网络或者其他的网络。目前,SCTP,协议主要运行在,IP,网络上。,SCTP,协议通过在两个,SCTP,端点间建立偶联来为两个,SCTP,用户提供可靠的消息传送业务。,图,10.3.1 SCTP,偶联在,IP,网络协议中的示意图,2. SCTP,与高层的原语,SCTP,通过接收,SCTP,用户发送的原语请求来为,SCTP,的用户提供服务，,SCTP,也可以根据检测到的事件向,SCTP,用户发送通知。,(1),高层协议,ULP,向,SCTP,发送的请求原语，见书中表,10.3.1,下面说明几个主要的原语的功能及格式。,INITIALIZE,原语,原语格式：,INITIALIZE(,本端端口 本地合格的地址列表,),返回结果：本地,SCTP,实例名,必备属性：无,任选属性：本地端口：高层协议,ULP,希望规定的本地,SCTP,端口号；,本地合格的地址列表：本地,SCTP,端点应当绑定的地址列表，如果未包含地址列表，缺省的所有分配给主机的所有,IP,地址应当作为本地端点。,ASSOCIATE,原语,SEND,原语,(2) SCTP,向高层协议发送的通知原语，见书中表,10.3.2,10.3.3 SCTP,分组的格式及参数,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,数据包的数据区中传送的。,1. SCTP,分组格式,图,10.3.2 SCTP,分组的格式,(1) SCTP,公共分组头字段的格式,SCTP,公共分组头字段的格式如图,10.3.3,所示。,图,10.3.3 SCTP,公共分组头字段的格式,(2),数据块字段的一般格式,SCTP,分组中数据块字段的格式如图,10.3.4,所示，每个数据块中都包括数据块类型字段、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。,图,10.3.4 SCTP,分组中数据块字段的格,类型编码,含义,类型编码,含义,0,净荷数据,DATA,12,为明确拥塞通 知响应,ECNE,预留,1,启动,INIT,13,为降低拥塞窗口,CWR,预留,2,启动证实,INIT ACK,14,关闭完成,(SHUTDOWN COMPLETE),3,选择证实,SACK,15to62,IETF,预留,4,Heartbeat,请求,(HEARTBEAT),63,IETF,定义的数据块扩展,5,Heartbeat,证实,(HEARTBEAT ACK),64to126,IETF,预留,6,中止,(ABORT),127,IETF,定义的数据块扩展,7,关闭,(SHUTDOWN),128to190,IETF,预留,8,关闭证实,(SHUTDOWN ACK),191IETF,定义的数据块扩展,9,操作差错,(ERROR),192to254,IETF,预留,10,状态,Cookie (COOKIE ECHO),255IETF,定义的数据块扩展,11,Cookie,证实,(COOKIE ACK),表,10.3.3,数据块类型字段的编码分配,2.,几种常用的数据块的格式和功能,(1),启动,INIT,数据块的格式,图,10.3.5,启动,INIT,数据块的格式,(2),启动证实,INIT ACK,数据块的格式,图,10.3.6,启动证实,INIT ACK,数据块的格式,(3),净荷数据,DATA,数据块的格式,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。净荷数据,DATA,数据块的格式如图,10.3.7,所示。,图,10.3.7,净荷数据,DATA,数据块的格式,(4),选择证实,SACK,数据块的格式,图,10.3.8,选择证实,SACK,数据块的格式,3.,其他数据块的功能,(1),状态,COOKIE,COOKIE,ECHO,数据块。,该数据块只在启动偶联时使用，它由偶联的发起者发送到对端点来完成启动过程。,(2) COOKIE,证实,COOKIE ACK,数据块。,这个数据块只在启动偶联时使用，它用来证实收到,COOKIE EHCO,数据块。,(3)HeartBeat,请求,(HEARTBEAT ),数据块。,SCTP,端点通过向对端点发送,HEARTBEAT,请求数据块来检测在一个偶联上到特定目的地传送地址的可达性。,(4),HeartBeat,证实,(HEARTBEAT ACK),数据块,SCTP,端点在收到对端点发来的,HEARTBEAT,数据块后，则发送该数据块作为响应。,HEARTBEAT,证实总是向包含,HEARTBEAT,数据块的,IP,数据报中的起源,IP,地址发送，作为对该,HEARTBEAT,数据块的响应。,(5),中止,(ABORT),数据块。,SCTP,端点发送,ABORT,数据块来中止到对等端的偶联。在,ABORT,数据块中可以用原因参数来说明中止该偶联的原因。,(6),关闭偶联,SHUTDOWN,数据块。,偶联的端点可以使用这个数据块来启动对该偶联的正常关闭程序。,(7),关闭证实,SHUTDOWN ACK,数据块。,在接收到的,SHUTDOWN,数据块并完成了关闭程序后，对端必须使用该数据块来确认。,(8),关闭完成,SHUTDOWN COMPLETE,数据块。,该数据块在完成关闭程序后用来确认收到的,SHUTDOWN ACK,数据块。,(9),操作差错,ERROR,数据块。,SCTP,端点发送该数据块向其对端点通知一些特定的差错情况，该数据块中可以包含一个或多个差错原因。,10.3.4 SCTP,的程序,SCTP,的程序主要包括偶联的建立、数据的传递、拥塞控制、故障管理和偶联关闭等部分。下面主要说明偶联的建立程序和数据传递程序。,1.,偶联的建立,(1),偶联的正常建立过程,图,10.3.9,建立,SCTP,偶联的程序,SCTP,用户发送,INITIALIZE,请求原语,SCTP,用户发送,ASSOCIATE,原语,端点,A,的,SCTP,向端点,B,的,SCTP,发送,INIT,数据块,端点,B,的,SCTP,发送,INIT ACK,数据块,端点,A,的,SCTP,发送,COOKIE ECHO,数据块,端点,B,发送,COOKIE ACK,数据块并通知用户偶联成功建立,端点,A,通知用户偶联建立成功,当端点,A,收到,COOKIE ACK,数据块后，根据收到的,COOKIE ACK,，端点,A,会从,COOKIEECHOED,状态转移至,ESTABLISHED,状态并停止,T1COOKIE,定时器。端点,A,也用,COMMUNICATION UP,通知,SCTP,用户偶联建立成功。,由以上过程可看出，,SCTP,偶联的建立采用的是四次握手过程。,(2),为偶联建立的数据传输控制块,当偶联成功建立后，,SCTP,偶联的两个端点都应该为该偶联建立一个数据传输控制块，数据传输控制块包含以下内容：,对端验证标签、本地验证标签、状态、对端传送地址列表、首选通路、全局差错计数、全局差错门限、对端的,Rwnd,、下一个,TSN,、最后收到的,TSN,、映射数组、,Ack,状态、入局流、出局流、重装队列、本地传送地址列表、偶联的,PMTU,。,2.,数据的传输控制过程,(1),数据的发送的一般过程,(2),证实和重发,(3),流内消息的顺序递交,(4),数据块捆绑,(5),分组的有效性验证和差错检测,(6),支持多宿,10.4,信令适配协议,(M3UA),10.4.1 M3UA,的功能和应用结构,1. M3UA,的功能,(1) M3UA,提供的业务,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,网络中的应用服务器进程,(ASP),或,IP,信令点,(IPSP),中的,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，,ASP,或,IPSP,的,ISUP,和,/,或,SCCP,层并不知道它所希望的,MTP3,业务是由远端,(SGP),的,MTP3,层提供，而不是本地的,MTP3,层；信令网关进程,(SGP),的,MTP3,层也不知道本地用户实际是通过,M3UA,的远端用户。由此，,M3UA,把,MTP3,层的业务扩展到远端基于,IP,的应用。,M3UA,层也用于两个,IPSP,间点到点的信令，,M3UA,提供与,MTP3,相同的原语和业务。,(2) No.7,信令网中,MTP3,与,MTP,用户之间的原语,M3UA,层向,MTP3,用户提供的原语与,No.7,信令网中信令点,(SEP),的,MTP3,向高层提供的原语相同，下面简单介绍,No.7,信令网中信令点,(SP),的,MTP3,向高层提供的原语。,MTP3,与,MTP,用户的原语接口的结构如图,10.4.1,所示。,图,10.4.1 MTP3,与,MTP,用户的原语接口的结构,(3) M3UA,的名词术语,应用服务器,(AS),应用服务器进程,(ASP),IP,服务器进程,(IPSP),信令网关,(SG),信令网关进程,(SGP),信令进程,选路关键字,信令点管理簇,(SPMC),(4) M3UA,的主要功能,支持传送,MTP3,用户消息,本地管理功能,与,MTP3,网络管理功能的互通,支持,SGP,和,ASP,间,SCTP,偶联的管理,支持到多个,SGP,连接的管理,图,10.4.2 ASP,连接到多个,SGP,的结构,2. M3UA,的应用结构,M3UA,主要用于,No.7,信令网与,IP,网中传送,No.7,信令高层的适配，,M3UA,有如下三种应用结构。,(1),在信令网关和应用服务器之间传送用户消息,该结构的配置方式如图,10.4.3,所示。,图,10.4.3 MTP,用户信令消息和管理消息的传递,(2) SGP,有,SCCP,功能,信令网关和应用服务器中包含,SCCP,功能的结构图如图,10.4.4,所示。,在这个结构中，,SGP,包含,SCCP,协议层的功能。,SCCP,对消息中的,SCCP,被叫用户地址进行,SCCP,全局码翻译,(GTT),。如果,SCCP,消息的,GTT,的结果是产生了一个,IP,域中的,SCCP,对等层的,No.7,信令,DPC,或,DPC/SSN,地址，则生成的,MTP,TRANSFER request,原语将发送到本地,M3UA,的网络地址翻译和映射功能，并选路到最终的,IP,目的地。,图,10.4.4,信令传递,SGP,有,SCCP,功能,(3) M3UA,在,IPSP,IPSP,间的应用,在图,10.4.5,的网络传递中没有使用信令网关，,MTP,用户 消息直接在两个具有,MTP,用户用户协议实例的,IPSP,间交换，例如,RANAP,或,TCAP,，而不需要与,No.7,信令网互通。因此，不考虑,MTP,用户 和,SCCP,协议的,MTP3,网络管理状态信息。任何从,M3UA,到,MTP,用户 的,MTP,暂停,( MTPPAUSE),、,MTP,恢复,(MTPRESUME),、,MTP,状态,(,MTPSTATUS)indication,原语应该考虑,SCTP,偶联，低层,IP,网和从远端收到的拥塞信息的状态。,图,10.4.5 M3UA,在,IPSP,IPSP,间的应用结构,3. M3UA,协议的体系结构和边界原语,(1) M3UA,协议的体系结构,M3UA,协议的体系结构如图,10.4.6,所示。从图中可以看出，,MTP3,用户的低层协议是,M3UA,，它向,MTP3,用户提供标准的,MTP3,接口，该接口定义的原语见图,10.4.1,。,M3UA,的低层协议是,SCTP,，由,SCTP,为,M3UA,提供偶联，为,M3UA,服务，该接口使用的原语见表,10.3.1,和表,10.3.2,(2) M3UA,同,LM,的边界原语,M3UA,同,LM,的边界原语如表,10.4.1,所示。,图,10.4.6 M3UA,协议的体系结构,10.4.2 M3UA,的路由选择功能,1. No.7,信令点码表示,2.,选路上下文和选路关键字,(1),选路关键字,选路关键字由,No.7,信令消息中的相关信息单元组成，,M3UA,协议中使用的选路关键字有：,DPC,SIO+DPC,SIO+DPC+OPC,SIO+DPC+OPC+CIC,(2),选路上下文和选路关键字的配置,图,10.4.7,通过两个,SG,接入,ASP,3.,消息分配,(1),信令网关进程,(SGP),的消息分配,(2),应用服务器进程,(ASP),的消息分配,4. No.7,信令与,M3UA,的互通,(1),信令网关,(SG),与,No.7,信令网的接口,(2) SG,中 的,No.7,信令与,M3UA,的互通,(3),应用服务器,(AS),(4) IPSP,的考虑,5.,客户端,/,服务器模型,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。缺省值是,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，另一方起客户端的作用。,M3UA,是在,SCTP,上传送的，为,M3UA,登记的,SCTP,用户端口号码为,2905,。,10.4.3 M3UA,协议单元的格式和功能,1. M3UA,消息的格式,(1) M3UA,消息的一般格式,公共消息头,MTP3,用户适配层协议消息的公共消息头的格式如图,10.4.8,所示。,M3UA,协议版本字段包括,M3UA,适配层的版本，所支持的版本为：,0000 0001 Release 1.0 protocol,图,10.4.8,公共消息头格式,消息类别,消息类别名,消息类别编码,管理,(MGMT),消息,00,传送消息,01,No.7,信令网管理,(SSNM),消息,02,ASP,状态维护,(ASPSM),消息,03,ASP,业务维护,(ASPTM),消息,04,为其他,SIGTRAN,适配层备用,05,为其他,SIGTRAN,适配层备用,06,为其他,SIGTRAN,适配层备用,07,为其他,SIGTRAN,适配层备用,08,选路关键字管理,(RKM),消息,09,IETF,备用,0A-7F,为,IETF,定义的消息类别扩展备用,80-FF,表,10.4.2 M3UA,消息类别,消息类型编码,消息类型,消息类型编码,消息类型,消息类型编码,备用,00,IETF,备用,02-7F,数据,(DATA),01,为,IETF,定义的传送扩展备用,80-FF,表,10.4.3 M3UA,传送消息类型编码,消息类型,消息类型编码,消息类型,消息类型编码,备用,00,SP Down,Ack(ASPDN,ACK),05,ASP,Up(ASPUP,),01,Heartbeat,Ack(BEAT,ACK),06,ASP,Down(ASPDN,),02,IETF,备用,7-7F,Heartbeat(BEAT,),03,为,IETF,定义的,ASPSM,扩展备用,80-FF,ASP Up,Ack(ASPUP,ACK),04,表,10.4.4 M3UA,信令网状态维护消息,ASPSM,类型和编码,可变长度参数的格式,M3UA,消息由公共消息头和随后的,0,个或几个可变长度参数构成。所有包含在消息中的参数的格式如图,10.4.9,所示。其中，参数标签为,16,比特，用于识别参数类型，其取值为是,0,65534,。用于适配层的公共参数在,0x00,到,0x3F,之间，,M3UA,的特定参数在,0x0200,到,0x02FF,之间。定义的,M3UA,的特定参数如表,10.4.5,所示。,图,10.4.9,可变长度参数格式,(2),数据,(Data),消息的格式,在传送消息类别中目前只定义了数据,(DATA),消息一个消息类型。,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,DATA,消息中传送的。,DATA,消息由公共消息头和多个由参数组成，其参数格式见图,10.4.10,。,图,10.4.10 DATA,消息参数格式,DATA,消息包含,No.7,信令,MTP3,用户协议数据，它是一个,MTPTRANSFER,原语，包含了完整的,MTP3,路由标记。,DATA,消息包含如下参数：,网络外貌参数是一个任选参数，目前暂不使用,选路上下文参数也是一个任选参数，用来说明与,DATA,消息相关的选路，在,SGP,和,ASP,之间只使用一个选路关键字的情况下，不要求发送选路上下文,协议数据参数是一个必选参数，它包含起源,No.7,信令,MTP3,消息，其格式如图,10.4.11,所示。,Correlation Id,是任选参数，在,AS,内唯一地识别协议数据中携载的,MSU,。,图,10.4.11,协议数据参数的格式,2. M3UA,消息的功能,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),消息和管理消息这几个类别。下面简要说明这些消息的功能,(1),传送消息的功能,传送消息类别中只定义了,DATA,消息这一个消息类型，,DATA,消息用来在,SG,和,AS,之间传送,No.7,信令系统高层用户数据的内容。,(2),信令网管理,(SSNM),消息,目的地不可用消息,(DUNA),目的地可用消息,(DAVA),目的地状态查询消息,(DAUD), No.7,信令网拥塞消息,(SCON),目的地用户部分不可用消息,(DUPU),(3),应用服务器进程管理,(ASPM),消息,ASPM,消息用来向远端,MU3A,对等层指示，适配层是否已经准备好为,ASP,中已配置的所有的选路关键字接收,SSNM,或,ASPM,消息。,ASP Up,消息,ASP Up,Ack,消息,ASP Down,消息,ASP Down,Ack,消息,Heartbeat,消息,(BEAT),Heatbeat,Ack,消息,(BEAT,Ack,),(4) M3UA,选路关键字管理,(RKM),消息,注册请求消息,(REG REQ),注册响应消息,(REG RSP),注销请求消息,(DEREG REQ),注销响应消息,(DEREG RSP),(5),应用业务维护,(ASPTM),消息,ASP,和,SG,之间利用,ASPTM,消息来指出远端,M3UA,对等层是否已准备好处理特定应用服务器的信令业务。,ASP,激活消息,(ASPAC), ASP,激活响应消息,(ASPAC,Ack,), ASP,去活消息,(ASPIA), ASP,去活响应消息,(ASPIA,Ack,),(6),管理消息,(MGMT),差错消息,(ERR),如果在收到的消息中发现差错事件的值，则发送,ERR,消息。如在现行的状态收到非期望的值或参数值。,通知消息,(NTFY),NTFY,消息用来向,M3UA,对等层提供,M3UA,事件的自治指示。,10.4.4 M3UA,的程序,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，下面简要说明,M3UA,响应这些事件的程序。,1. SCTP,偶联的建立,图,10.4.12,单个,ASP,在一个,AS,时建立业务的流程,2.,建立,SGP,和,ASP,之间业务的,M3UA,消息流程,单个,ASP,在一个,AS/(1+0,备份,),时，在,SGP,和,ASP,之间建立业务的,M3UA,消息的流程如图,10.4.12,所示。,SGP,和同一个,AS,中的两个,ASP,之间建立业务的,M3UA,消息流程如图,10.4.13,所示。在该例中，假设两个,ASP,都是激活的并且采用负荷分担的方式。,图,10.4.13 SGP,和同一个,AS,中的两个,ASP,之间建立业务的流程,3.,在,SGP,和,ASP,之间传送用户数据的,M3UA,流程,在,SG,和,AS,处于,ACTIVE,状态时，在,SGP,和,ASP,之间就可以传送高层用户的数据了。,(1) ASP,到,SGP,的用户数据传送,从,ASP,到,SGP,的用户数据传送的流程如图,10.4.14,所示。,图,10.4.14,从,ASP,到,SGP,的用户数据传送的流程,(2) SGP,到,ASP,的用户数据传送,SGP,到,ASP,的用户数据传送的流程如图,10.4.15,所示。,图,10.4.15 SGP,到,ASP,的用户数据传送的流程,