书读百遍、其义自见

我是要有多笨。

一个程序看了两天,早上突然发现这不是实现SCTP么。。。

豁然开朗,豁然自明,豁然惭愧


七号信令系统

  在通信设备之间传递的各种控制信号,如占用、释放、设备忙闲状态、被叫用户号码等,都属于信令。
  信令就是各个交换局在完成呼叫接续中的一种通信语言。信令系统指导系统各部分相互配合,协同运行,共同完成某项任务。
  信令信道和业务信道完全分开,在公共的数据链路上以消息的形式传送一群话路的信令方式。
  中国七号就是共路信令系统。
 1)我们一般采用2M一次群数字中继传输线上的一个时隙(64kbps,TS0除外)作为信令信道,称为信令链路。
 2)模拟传输线上也可以传送七号信令,借助MODEM发送信令消息,典型速率为2400bps和4800bps。
  N0.7信令网是独立于电信网的支撑网,是电信网中用于传输No.7信令消息的专用数据网 
 
 信令点之间传递信令消息的最小单位,以数字编码的形式构成。
 信令单元的长度是可变的。 由多个8bit组成,插在PCM系统的某一个时隙中传输。
 

七号信令系统的基本功能结构由两部分组成:

 公共的消息传递部分MTP
•提供一个可靠的消息传递系统。
 适合不同用户的独立用户部分UP
•负责信令消息的生成、语法检查和信令过程控制
 
 
 

 MTP

•信令 数据链路  级:这是No.7信令传送的物理层, PCM系统的某一时隙提供,如实际常采用PCM的 TS16时隙。
•信令 链路  级:定义信令消息在数据链路上的传送方式和过程,如帧格式、差错检测、纠错重发、链路定位过程等,提供信令两端的信令可靠传送。
信令 网  功能级:完成No.7信令的网络层功能,如目的地寻址,同时保证信令能正确传送到目的点,当信令网中某些点或传输链路发生故障时它能保证信令消息在信令网中仍能可靠地传递。
 

电话用户部分TUP

 支持电话业务,控制电话网的接续和运行,如呼叫的建立、监视、释放等。
 TUP在移动网中使用时有一些特别的要求。故称MTUP。

 

ISDN用户部分ISUP

 在ISDN环境中提供话音和非话业务所需的功能,以支持ISDN基本业务及补充业务。
 ISUP具有TUP的所有功能,因此可以代替TUP。
 

 信令连接控制部分SCCP

 SCCP的设计宗旨是和MTP-3结合,提供增加的网络功能,主要是提供增强的寻址功能,如增加了按GT方式寻址功能。
 扩充了MTP的用户部分,SCCP内部支持不同的子业务系统。
 SCCP也为MTP提供了附加功能,提供数据的无连接和面向连接业务。
       无连接业务是指不需预先建立连接就可传递消息。如智能网中帐号查询、移动网中用户鉴权等许多适时性很强的消息就是利用无连接业务传送的。
       面向连接业务是指预先建立连接,再大量传送消息。如移动网的A接口消息主要采用面向连接来传送。
       目前TCAP协议只建立在无连接业务上
 

 事务处理应用部分TCAP

 TCAP是No.7信令系统为各种通信网络业务提供的接口,如移动业务、智能业务等。TCAP为这些网络业务的应用提供信息请求、响应等对话能力。
 TCAP是一种公共的规范,与具体应用无关。具体应用部分通过TCAP提供的接口实现消息传递。如移动通信应用部分MAP通过TCAP完成漫游用户的定位等业务。
 TCAP在于提供了一个标准的消息封装机制。MAP、CAP等不同的应用对应于TCAP消息中不同的成份。
 

 移动应用部分MAP

 MAP是公用陆地移动网(PLMN)在网内以及与其他网间进行互连而设计的移动网特有的信令协议规范。

MAP使GSM网络实体可以实现移动用户的位置更新、鉴权、加密、切换等功能,使移动用户可以正确地接入网络、发起和接收呼叫

 

 智能网应用部分INAP

 

 CAMEL应用部分CAP

  

 我国信令网采用三级结构:HSTP、LSTP、SP

 第一级:SP信令点。
 第二级:LSTP低级信令点转接点,汇接若干SP,并联至HSTP。
 第三级:HSTP高级信令转接点,汇接LSTP,HSTP间全部采用直联方式。
 三级结构与信令点编码相对应,HSTP主信令点、LSTP分信令点、SP信令点。
 为考虑安全性,信令网采用A、B结构相同的双平面方式,两平面互为备份。
 

 GSM结构

l归属位置寄存器HLR(Home Location Register):负责移动用户管理的数据库,储存所有它管辖用户的签约数据和MS的位置信息。一个PLMN可以有一个或几个HLR。
l拜访位置寄存器VLR(Visitor Location Register):一个动态数据库,负责它所管辖区域内出现的一动用呼的数据,包含处理用户建立、接收呼叫所需的信息。一个VLR可以负责一个或几个MSC区域,可以为移动用户分配移动用户漫游号码(MSRN)、临时移动用户识别(TMSI),并在建立呼叫时从MSC接收到的MSRN、国际移动用户识别(IMSI)或TMSI识别出MS。
l移动业务交换中心MSC(Mobile Services Switching Center):一个程控交换剂,除完成交换功能外,还负责分配无线资源、用户移动性管理、位置登记和信道切换程序。
l设备识别寄存器EIR(Equipment Identity Register):一个数据库,负责管理移动台的设备识别。
l鉴权中心AUC(Authentication Center):为认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数的功能单元。
 
 
 
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 SCTP
 

 流控制传输协议SCTP(Stream Control Transmission Protocol)制定以前,在IP 网上传输七号信令使用的是UDP 和TCP 协议。UDP 是一种无连接的传输协议,无法满足七号信令对传输质量的要求。TCP 协议是一种有连接的传输协议,可以信令的可靠传输,但是TCP 协议具有行头阻塞、实时性差、支持多归属比较困难、易受拒绝服务攻击(Dos)的缺陷。因此IETF(Internet Engineering Task Force)RFC2960 制定了面向连接的基于分组的可靠传输协议SCTP 协议。SCTP 对TCP 的缺陷进行了完善,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,因此,SCTP 成为SIGTRAN 协议族中的传输协议。

SCTP 被视为一个传输层协议,它的上层为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),下层是IP 网。

 
 

偶联  就是两个 SCTP 端点通过SCTP 协议规定的4 步握手机制  建立起来的进行数据传递的逻辑联系或者通道

 

SCTP 协议规定在任何时刻两个端点之间能且仅能建立一个偶联。由于偶联由两个端点的传送地址来定义,所以通过数据配置本地IP 地址、本地SCTP 端口号、对端IP 地址、对端SCTP 端口号等四个参数,可以唯一标识一个SCTP 偶联。正因为如此,在GTSOFTX3000 中,偶联可以被看成是一条M2UA 链路或M3UA 链路。

 

SCTP 偶联中的流用来指示需要按顺序递交到高层协议的用户消息的序列

 

 通路是一个端点将 SCTP 分组发送到对端端点特定目的传送地址的路由。

首选通路是在默认情况下,目的地址、源地址在SCTP 分组中发到对端端点的通路

 

一个 SCTP 偶联的两个SCTP 端点都可以配置多个IP 地址,这样一个偶联的两个端点之间具有多条通路,这就是SCTP 偶联的多地址性。SCTP 偶联的多地址性是SCTP 与TCP最大的不同。

一个偶联可以包括多条通路,但只有一个首选通路。

端点发送的 SCTP 工作原理为:本端点传送地址A 发送的SCTP 包通过首选通路发送到对端端点。当首选通路出现故障后,SCTP 可以自动切换到其他备用通路上,优先切换对端端点的传送地址,再次切换本端端点的传送地址。

 

 

SCTP 使用TSN 机制实现数据的确认传输。一个偶联的一端为本端发送的每个数据块顺序分配一个基于初始TSN 的32 位顺序号,以便对端收到时进行确认。TSN 是基于偶联进行维护的。

SCTP 使用TSN 机制实现数据的确认传输。一个偶联的一端为本端发送的每个数据块顺序分配一个基于初始TSN 的32 位顺序号,以便对端收到时进行确认。

 

 

 

 

 

 

SCTP 的功能主要包括:
偶联的建立和关闭、流内消息顺序递交、用户数据分段、证实和避免拥塞、消息块绑定、分组的有效性和通路管理。


 

 

 

偶联的建立和关闭
偶联的建立是由SCTP 用户(如M2UA、M3UA 等)发起请求来启动的。而且建立过程相对于TCP 连接而言比较复杂,是个“四次握手”过程,并用到了“COOKIE”的机制。
COOKIE 是一个含有端点初始信息和加密信息的数据块,通信的双方在关联建立时需要处理并交换,从而增加协议的安全性,防止拒绝服务和伪装等潜在的攻击。
SCTP 提供了对激活偶联的正常的关闭程序,它必须根据SCTP 用户的请求来执行,当然SCTP 也提供一种非正常(即中止)程序,中止程序的执行既可以根据SCTP 用户的请求来启动,也可以由SCTP 协议检查出差错来中止。
SCTP 不支持半打开状态(即一端可以在另一端结束后继续发送数据)。无论是哪个端点执行了关闭程序,偶联的两端都应停止接受从SCTP 用户发来请求原语。

 

 

流内消息顺序递交
SCTP 提供数据报的顺序传递,顺序传递的数据报必须放在一个“流”中传递。流是顺序传递的基石。
通过流,SCTP 将数据的确认和传输的有序递交分成两种不同机制。SCTP 使用TSN 机制实现了数据的确认传输使用流号和SSN(流顺序号)则实现数据的有序递交。当SCTP 收到数据的SSN 连续的时候,SCTP 就可以将数据向SCTP 用户递交,而不用等到数据的TSN 号连续以后才向SCTP 用户递交。
当一个流被闭塞时,期望的下一个连续的 SCTP 用户消息可以从另外的流上进行递交。SCTP 也提供非顺序递交的业务,接收到的用户消息可以使用这种方式立即递交到SCTP用户,而不需要保证其接收顺序。

 

用户数据分段
SCTP 通过对传送通路上最大PMTU(Path Maximum Transmission Unit)的检测,实现在SCTP 层将超大用户数据分片打包,避免在IP 层的多次分片、重组,可以减少IP 层
的数据负担。
.. 在发送端,SCTP 可以对大的用户数据报进行分片以确保SCTP 数据报传递到低层时适合通路MTU(Maximum Transmission Unit)。
.. 在接收端,SCTP 将分片重组为完整的用户数据报,然后传递给SCTP 用户。

 

 

证实和避免拥塞
证实和重传是协议保证传输可靠性的策略,SCTP 也一样。证实机制是SCTP 保证传输可靠性的基石。避免拥塞沿袭了TCP 的窗口机制,进行合适的流量控制。
􀁺 SCTP 在将数据(数据分片或未分片的用户数据报)发送给底层之前顺序地为之分配一个发送顺序号(TSN)。
􀁺 TSN 和SSN(流顺序号)是相互独立的,TSN 用于保证传输的可靠性,SSN 用于保证流内消息的顺序传递。
􀁺 TSN 和SSN 在功能上使可靠传递和顺序传递分开。接收端证实所有收到的TSNs,即使其中有些尚未收到。
􀁺 包重发功能负责 TSN 的证实,还负责拥塞消除。

 

 SCTP 原语

 

 

 

 SCTP协议消息

 

 

 

 

 

 

posted @ 2014-03-31 10:29  好哥TOP  阅读(330)  评论(0编辑  收藏  举报