中国电信SIGTRAN协议规范.doc

中国电信SIGTRAN协议规范

（暂行版）

2004年4月发布 2004年4月试行
中国电信集团公司发布

前 言
SIGTRAN是在IP 网络中传递电路交换网SCN 中信令协议的堆栈。它支持的标准原语接口不需要对现有的SCN 信令应用进行任何修改，从而保证已有的SCN 信令应用可以不必修改而直接使用信令传送。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SCN信令传送的要求。本标准是以国家标准为基础，结合中国电信网络的实际情况，并综合中国电信集团公司对下一代网络的实验成果制定的。它是中国电信在下一代网络建设中引进、测试和研发软交换、信令网关等相关设备的规范和依据。
本标准的附录A是资料性附录。
本标准由中国电信集团公司提出。
本标准由中国电信集团公司归口。
本标准2004年4月首次发布。
本标准由中国电信集团公司负责解释。

目 录

1 范围 １
2 引用标准 １
3 定义 ２
4 缩略语 ２
5 SCTP的补充规定 ３
5.1 SCTP校验码 ３
5.2 用户数据分段 ３
5.3 多归属的SCTP端点 ４
5.4 支持的地址参数 ４
5.5 通路查询 ４
5.6 用户数据块的非顺序递交 ４
5.7 DATA数据块的捆绑 ４
5.8 SCTP定时器 ５
6 M3UA的补充规定 ５
6.1 协议体系结构 ５
6.2 与MTP3网络管理功能的互通 ５
6.3 代理方式下SPMC故障 ５
6.4 SPMC管理 ５
6.5 客户端/服务器模型 ５
6.6 DAUD、DUPU的发送 ６
6.7 MTP3重新启动 ６
6.8 端口号与净荷ID ６
6.9 选路关键字动态注册 ６
6.10 应用服务器模型 ６
7 M2UA的补充规定 ６
7.1 M2PA的补充规定 ６
8 SCTP定时器的规范 ７
附录A（资料性附录）：M3UA组网需考虑的因素 ８
A.1 代理方式的应用 ８
A.2 SPMC中含有多个AS ９

中国电信SIGTRAN协议规范
1 范围
本标准在参照国家标准的基础上，补充规定了采用SIGTRAN实现NO.7 与IP 的互通的协议要求。
主要包括SCTP、M3UA、M2PA、M2UA。
本标准适用于采用SIGTRAN的信令网关设备、软交换设备的研制、开发和引进。
2 引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
YD/T 1194-2002
流控制传输协议（SCTP）
YD/T 1192-2002
No.7信令于IP互通适配层技术规范—消息传递部分（MTP）第三级用户适配层（M3UA）
YD/T 1191-2002

No.7信令于IP互通适配层技术规范—消息传递部分（MTP）第二级对等适配层（M2PA）
YD/T xxxx-200x
No.7信令于IP互通适配层技术规范—消息传递部分（MTP）第二级用户适配层（M2UA）（送审稿）
ITU-T

Q.704 Specification of Signaling System No. 7 – Message transfer part
RFC 2719
Framework Architecture for Signaling Transport
RFC 2960
Stream Control Transmission Protocol
RFC 3331
Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 2 (MTP2) - User Adaptation Layer
RFC 3332
Signaling System 7 (SS7) Message Transfer Part 3 (MTP3) – User Adaptation Layer (M3UA)
RFC 3436
Transport Layer Security over Stream Control Transmission Protocol
RFC 1191
Path MTU Discovery
RFC 1716
Towards Requirements for IP Routers
RFC 3309
Stream Control Transmission Protocol (SCTP) Checksum Change
draft-ietf-sigtran-m2pa-10.txt
SS7 MTP2-User Peer-to-Peer Adaptation Layer

3 定义
信令传送(SIGTRAN)： SIGTRAN是在IP 网络中传递电路交换网SCN 中信令协议的堆栈。它支持的标准原语接口不需要对现有的SCN 信令应用进行任何修改，从而保证已有的SCN 信令应用可以不必修改而直接使用。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SCN信令传送的要求。
信令网关(SG)：SG是No.7信令网与IP 网的边缘接收和发送信令消息的信令代理。信令网关的功能用在No.7信令网与IP 网的关口，对信令消息进行中继、翻译或终结处理。
应用服务器(AS)：服务特定选路关键字的逻辑实体，例如应用服务器是虚拟交换单元，它处理由No.7信令DPC/OPC/CIC_范围所识别的所有PSTN中继的呼叫过程，另一种例子是虚拟数据库单元，它处理特定No.7信令DPC/OPC/SCCP_SSN组合所识别的事物处理。AS包含一组唯一的应用服务器进程，其中的一个或几个处于激活状态处理业务。
应用服务器进程 (ASP)：应用服务器的的进程实例，应用服务器进程作为应用服务器的激活或备用进程，例如ASP可以是MGC、IP SCP或IP HLR的进程。ASP包含SCTP端点并可以配置ASP处理多个应用服务器的信令业务。
信令点管理簇 (SPMC)：以特定的网络外貌和特定信令点码在No.7信令网中表示的一组AS。SPMC是为了支持SG的MTP3管理程序，用于汇集分布在IP域的No.7信令目的地点码的可用性/拥塞/用户部分状态；在某些情况，SG自身也可以是SPMC的成员，所以在考虑支持MTP3管理动作时，还必须考虑SG的可用性/拥塞/用户部分状态。
4 缩略语
AS：应用服务器
ASP：应用服务器进程
IPSP：IP服务器进程
ISUP ：ISDN 用户部分
M2PA：消息传递部分第二级对等适配层
M3UA：消息传递部分第三级用户适配层
M2UA：消息传递部分第二级用户适配层
MG：媒体网关
MTP：消息传递部分
No.7：No.7信令系统
SCTP：流传送控制协议
SG：信令网关
SGP：信令网关进程
SIGTRAN：信令传送
SPMC：信令点管理簇
5 SCTP的补充规定
在YD/T 1194及RFC 2960的基础上，做出下列补充规定。
5.1 SCTP校验码
在默认情况下，SCTP端点使用YD/T 1194中规定的CRC32C校验码；作为任选，SCTP端点可以同时支持Adler32（RFC 2960）校验码。
5.2 用户数据分段
当上层需要发送超长的用户消息，从而使生成的SCTP 分组长度大于MTU 时，则应对用户消息进行分段。SCTP端点必须支持对分段数据的正确接收。
5.3 多归属的SCTP端点
必须支持“多归属”SCTP端点，一个SCTP端点至少支持两条到对方端点的通路，这些通路也同样适用于偶联的建立。多归属的SCTP端点的实现可以依赖于具体的实施。
5.4 支持的地址参数
SCTP端点必须支持IPv4地址参数，可选的支持IPv6地址参数，不使用主机名地址参数。
INIT数据块的发送者在“支持的地址参数”中必须指示IPv4地址，可以指示支持IPv6地址，不能够有支持“主机名地址”的指示。如果在INIT或者INIT_ACK数据块中包含有“主机名地址”参数，接收者使用ABORT数据块（差错原因参数为不可解析的地址）来中止偶联。
单归属的SCTP端点在INIT和INIT ACK数据块中不包括地址参数。
5.5 通路查询
SCTP端点必须使用心跳机制，默认的在空闲的通路上发送心跳数据块。
5.6 用户数据块的非顺序递交
接收方的SCTP端点必须支持对标记为“非顺序递交”DATA数据块的正确接收。
5.7 DATA数据块的捆绑
SCTP端点不能够由于等待更多地DATA数据块进行捆绑而产生额外的延时。SCTP端点要禁止对产生额外延时的DATA数据块的捆绑，这个功能对不引入额外延时的捆绑不产生任何的影响。
对于首次发送的数据，不能够由于等待其余的数据块捆绑而延时发送，对于重传的数据，可以在捆绑定时器超时之前等待其它数据块捆绑在一个分组中发送。
5.8 SCTP定时器
建议采用本优化建议中的建议值设置SCTP的缺省定时器。
应能够对SCTP端点使用的定时器的值进行设置。
6 M3UA的补充规定
在YD/T 1192及RFC 3332的基础上，做出下列补充规定。
6.1 协议体系结构
M3UA采用SCTP作为传输层的协议。
6.2 与MTP3网络管理功能的互通
在ASP端的M3UA必须能够对远端No.7目的地启动可用性的查询，而不启动对受限和拥塞状态的查询。在ASP端的M3UA需能够通知SG，M3UA层自身拥塞、ASP或ASP的主机拥塞。
6.3 代理方式下SPMC故障
代理方式时，如果SG和该信令点所有AS间的M3UA连接中断，在满足国标的同时，也可设置为以下其中一种方式： No.7侧链路去激活或置为本地处理机故障（LPO）状态。
6.4 SPMC管理
针对不同的应用，可以一个AS占用一个信令点码，也可以多个AS可以共享信令点码。
一个AS可以包括多个ASP。一个ASP可以为多个AS服务。
6.5 客户端/服务器模型
SGP必须能够支持服务器端的操作，ASP必须能够支持客户端的操作。SGP和ASP实现既支持客户端操作，又支持服务器端操作是可选的。
6.6 DAUD、DUPU的发送
建议DAUD、DUPU按照顺序发送。
6.7 MTP3重新启动
ASP必须能够通过发送DAUD消息，查询不可用目的地的可用性信息。
6.8 端口号与净荷ID
M3UA保留的端口号为2905。SGP也可以使用静态配置的SCTP端口号。M3UA使用的协议净荷ID值为3。如果接收到了一个不可识别的协议净荷ID（既不是0，也不是3），M3UA就简单的丢弃消息。
6.9 选路关键字动态注册
不使用选路关键字的动态注册。
6.10 应用服务器模型
应用服务器模型中不使用广播模型。
7 M2UA的补充规定
参照国家标准。
7.1 M2PA的补充规定
参照国家标准。
8 SCTP定时器的规范
以下定时器只是建议值，在应用中根据网络实际情况可适当调整。
参数
最小值
最大值
国标缺省值
粒度
本标准建议缺省值
RTO.Min
10 ms
5 s
1 s
10 ms
300ms
RTO.Max
1 s
120 s
60 s
10 ms
20s
RTO.Initial
RTO.Min
RTO.Max
3 s
10 ms
1s
RTO.Alpha
1/8
1/8
1/8

1/8
RTO.Beta
1/4
1/4
1/4

1/4
Valid.Cookie.Life
5 s
120 s
60 s
1 s
60s
HB.Interval
1 s
300 s
30 s
1 s
3 s
SACK period
0 ms
500 ms
200 ms
10 ms
200 ms
SACK frequency
1
5
2
1
2
表 81：SCTP定时器缺省值
附录A（资料性附录）：M3UA组网需考虑的因素
A.1 代理方式的应用
代理工作方式下，如果SG和MGC(SPMC)间的所有连接丢失，当SG接收到发往该MGC的MSU，国标并没有规定具体的处理策略，因此各个厂家有不同的实现方法。当业务恢复时，每一个交换机还必须对SG的状态进行测试，这个处理同样存在不确定的实现方式，如下图所示。
SP
X
IP网络
SPC = a
MG
SG

MGC
X
图 01：SG与MGC(SPMC)连接丢失
如果采用IP连接中断时No.7侧发送UPU的方式，只能够向每一个交换机发送UPU消息， 而UPU功能没有在中国电信No.7信令网全网范围内广泛使用。
为此建议在满足国标的同时，也可设置为以下其中一种方式：
1) 方式1：当SG与MGC之间的连接丢失时，SG同时去活与SP之间的No.7信令链路；当SG与MGC之间的连接恢复时，SG将建立与SP之间的No.7信令链路。
2) 方式2：当SG与MGC之间的连接丢失时，SG向SP发送SIPO；当SG与MGC之间的连接恢复时，SG向SP的所有链路发送SLTM消息，恢复业务消息。
对于中国电信的应用，建议优先采用转接点的方式。
A.2 SPMC中含有多个AS
对于No.7侧，由于一个信令点码唯一确定了一个目的实体，因此当No.7侧信令点状态发生变化时，通过SNM消息能够确定No.7信令点状态的变化。但在M3UA协议中，由于定义了SPMC的存在，因此当SPMC中的一个AS发生故障，通过SSNM消息无法详细给出具体故障的AS信息。
IP网络
MGC
SPC = b

AS1
AS2
SG1
SG2
MG
LEX
SPC = c
SPC = a
X
图 02：SPMC包含多个AS
基于这样情况，推荐下面两种组网：
1) SPMC中只配置一个AS。
当一个AS故障时，整个SPMC全部故障，SG向No.7进行TFP广播，向其他ASP进行DUNA广播。当AS故障恢复时，整个SPMC恢复，SG向No.7进行TFA广播，向其他ASP进行DAVA广播。
2) SPMC中存在多个AS时，配置成相互冗余容灾方式。
SPMC中的多个AS处理不同的业务，各AS相关的ASP应分布在若干主机上（不同的AS可以是在相同的主机上），尽可能形成主机间的相互冗余配置，以最大地提高系统可靠性。
如在两个AS的情况下，在两个主机上，主机1承担AS1的主用ASP1和AS2的备用ASP2，主机2承担AS2的主用ASP1和AS1的备用ASP2。

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