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软交换设备配置与维护

软交换设备配置与维护. 第八章 软交换设备 PSTN 对接业务配置. 软交换设备 PSTN 对接业务配置. 8.1 信令基本概念 8.2 七号信令 8.3 七号信令网 8.4 SIGTRAN 8.5 SCTP 协议. 8.1 信令基本概念. 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。. 信令分类. 按信令的工作区域分为用户信令和局间信令 用户信令：是用户和交换机之间的信令，在用户线上传

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软交换设备配置与维护

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Presentation Transcript

  1. 软交换设备配置与维护 • 第八章 软交换设备PSTN对接业务配置

  2. 软交换设备PSTN对接业务配置 • 8.1 信令基本概念 • 8.2 七号信令 • 8.3 七号信令网 • 8.4 SIGTRAN • 8.5 SCTP协议

  3. 8.1 信令基本概念 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。

  4. 信令分类 • 按信令的工作区域分为用户信令和局间信令 用户信令：是用户和交换机之间的信令，在用户线上传 送。主要包括用户向交换机发送的监视信令和 选路信令，交换机向用户发送的铃流和各种音信号。 局间信令：是交换机和交换机之间的信令，在局间中继线 上传送，用来控制呼叫接续和拆线。

  5. 用户线信令和局间信令

  6. 信令分类 • 按信令的功能分为线路信令、路由信令、管理信令 线路信令：反映线路工作状态的信令，如空闲、占用、释放等。 路由信令：提供接续信息的信令，如被叫号码、主叫类别等。 管理信令：传递网络管理信息，如测试、维护等。

  7. 信令分类 • 按信令传输方式可以分为随路信令和共路信令 • 随路信令：信令信息在对应的话音通道上传送，或者在与话音通道对应的固定通道上传送（如数字线路信号）。

  8. 共路信令 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的信令方式。

  9. 8.2 七号信令 • 七号信令是一种国际通用的标准公共信道信令系统，具有传递速度快、信令容量大、功能强、灵活可靠等优点，能充分满足固定电话网（PSTN）、陆地移动通信网（GSM）、智能网（IN）等对信令的要求。 • 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。

  10. 七号信令系统的分层结构 L7：应用层 L6：表示层 L5：会话层 L4：传输层 L3：网络层 L2：数据链路层 L！：物理层 图中： INAP：智能网应用部分 OMAP：操作维护应用部分 CAP：CAMEL应用部分 MAP：移动应用部分 TCAP：事务处理能力应用部分 BSSAP：基站子系统应用部分 ISUP：ISDN用户部分 TUP： 电话用户部分 SCCP：信令连接控制部分 MTP：消息传递 ISP：中间服务部分

  11. 七号信令系统的功能级结构-MTP 消息传递部分MTP 用户部分 MTP的的主要任务是保证信令消息的可靠传送，它可分为三级： 第三级功能级 消息 传递 部分 信令数据链路(MTP-1) 第二级功能级 信令链路功能(MTP-2) 第一级功能级 信令网功能(MTP-3)

  12. No.7号信令功能级结构-UP 为了使通信网的信令可支持不断涌现的新技术新业务，使No.7信令与OSI参考模型相一致，在信令系统的结构中又增加了信令连接控制部分（SCCP）和事务处理能力部分（TC），与原来的MTP、TUP、DUP、ISUP一起构成了一个四级结构和七层协议并存的功能结构。 主要应用包括：智能网（IN） 网络的操作、管理和维护 公共陆地移动通信网（GSM） N-ISDN的部分补充业务

  13. No.7号信令功能级结构-UP INAP、OMAP、MAP TC用户 7 ISUP TUP TC TCAP ISP ISP：中间业务部分 4~6 SCCP 3 MTP3 NSP （网络业务部分） MTP2 2 MTP1 1

  14. 七号信令系统的功能级结构-TUP 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。

  15. 七号信令系统的功能级结构TCAP 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。 MTP 消息 SCCP 消息 TCAP消息 MAP消息

  16. 七号信令系统的功能级结构-MAP 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。

  17. 8.3 七号信令网 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 。 信令网的三要素：信令点SP、信令转接点STP和信令链路Link组成 。

  18. 七号信令网 • 信令点：信令网上产生和接收信令消息的节点。它将产生的信令消息从某一条信令链路上发出，或者从信令链路上接收消息，送给本节点的用户部分。在信令网示意图中用○表示一个信令点。 • 信令转接点：在信令网上将信令消息从一条信令链路转送到另一条信令链路的节点。在信令网示意图中用□表示。当两个信令点之间没有建立直达的链路时，从一个信令点发出的消息就需要经过STP转接，才能到达另一个信令点 • 信令链路:在信令网的各信令点之间传递信令消息的物理通道。在信令网示意图中用直线表示。

  19. 信令网工作方式 • 所谓工作方式，是指信令消息所取的通路与消息所属的信令关系之间的对应关系。在信令网内有直联式和准直联之分。 • 直联方式：两个信令点（交换机）之间通过直达信令链路传递消息。 此时话路和信令链路是平行的 • 准直联方式：两个信令点（交换机）之间通过预先设定的由STP串接的多个信令链路传递消息。此时的话路和信令链路不是平行的。

  20. 信令点编码 • 国际信令网编码采用14位信令点编码 区域网识别 大区识别 信令点标识 3bit 8bit 3bit • 大区识别：用于识别世界编号大区。我国的大区识别为4 • 区域网识别：用于识别每个世界编号大区内的区域网。我国的区域网识别为120。 • 信令点标识：用于识别区域网中的信令点。

  21. 信令点编码 • 国际信令网编码采用24位信令点编码 主信令区编码 分信令区编码 信令点标识 8bit 8bit 8bit • 我国信令网信令区的划分与我国信令网的三级结构相对应，分为主信令区、分信令区、信令点三级，这样HSTP设在主信令区，LSTP设在分信令区。 • 我国的信令网划分为33个主信令区，每个主信令区又划分为若干个分信令区。 主信令区按中央直辖市、省和自治区设置。一个主信令区内一般只设置一对HSTP。 • 分信令区的划分原则上以一个地区或一个地级市来进行。一个分信令区通常设置一对LSTP，一般设在地区或地级市电信局所在城市。

  22. 8.4 SIGTRAN • 目标：解决PSTN信令（packet based）over IP network的传送问题 • 研究问题： • 结构和性能需求 • 协议（公共传送层协议+适配层协议） • 应用： • SG-MGC/MG：（准直联）信令传送 • MGC-MG：（直联）信令传送 • SG-其他IP节点：（应用）信令传送

  23. SIGTRAN分层结构 • SIGTRAN是一个包含有多种协议的协议栈，起到了信令转换的桥梁作用，主要包含有信令传输和信令适配两部分协议。SCTP用于标准信令的传输，M2UA、M3UA、V5UA、IUA用于信令的适配。

  24. UA协议功能 • 透明传送上层协议消息 • 支持IP网络中UA对等实体之间的协议操作 • 支持UA替代的SS7层的原语接口（例如： M2UA支持MTP-2支持的MTP2/MTP-3原语接口） • 支持SCTP偶联管理 • 支持向层管理异步报告状态变化

  25. 协议栈：SS7接入MGC（M3UA）

  26. 协议栈：SS7接入MGC（M2UA） M2UA支持MTP2与MTP3之间的原语接口，是位于IP网络的MGC的MTP3与SS7网上的MTP2的纽带

  27. 8.5 SCTP协议 • 流控制传输协议（Stream Control Transmission Protocol ），是为在IP网上传输PSTN信令消息而设计的 • 一种面向连接的可靠传输协议，SCTP对TCP的缺陷进行了一些完善，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。 • 处于传输层，在网络模型中与TCP,UDP处于同层位置

  28. 与TCP相比，SCTP的优点 • 一个TCP则只能支持一个流，一个SCTP连接（Association）同时可以支持多个流(stream)； • TCP是基于bit流，SCTP则是基于用户消息流，SCTP有更高的传输效率 ； • TCP一般是单地址连接的。SCTP的连接可以是多宿主连接的； • 若当前路径失效，则协议可切换到另一个地址，而不需要重新建立连接； • SCTP同样有确认/超时重发机制，但它的选择性确认SACK较之TCP的单纯的累计确认具有更高的重发效率； • TCP容易受到恶意攻击，SCTP增加了防止恶意攻击的措施。

  29. SCTP术语 • 传送地址：传送地址由IP地址、传输层协议类型和传输层端口号定义。由于SCTP在IP上传输，所以一个SCTP传送地址由一个IP地址加一个SCTP端口号决定。SCTP端口号和TCP端口号是一个作用，SCTP用它来区分上层不同的用户。比如IP地址10.105.28.92和SCTP端口号1024 标识了一个传送地址，而10.105.28.93 和1024 则标识了另外一个传送地址。 • 主机（Host）：主机配有一个或多个IP地址，是一个典型的物理实体， 比如一台配置好IP地址的计算机就是主机

  30. SCTP术语 • 端点（Endpoint）：端点是SCTP的基本逻辑概念，是数据报的逻辑发送者和接收者，是一个典型的逻辑实体。 一个传送地址（IP地址＋SCTP端口号）唯一标识一个端点。一个端点可以由多个传送地址进行定义，但对于同一个目的端点而言，这些传送地址中的IP地址可以配置成多个，但必须使用相同的SCTP端口。一个主机上可以配置多个端点。 • 偶联（Association）：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。

  31. SCTP术语 • 流是SCTP协议的一个特色术语。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，在同一个流中的消息需要按照其顺序进行递交。一个偶联是由多个单向的流组成的。各个流之间相对独立，使用流ID进行标识，每个流可以单独发送数据而不受其他流的影响

  32. SCTP协议的基本功能

  33. SCTP偶联建立流程 构建临时TCB，cookie 删除临时TCB 验证cookie正确，构建 TCB,进入Established状态

  34. SCTP偶联关闭流程 • 偶联关闭发起端点A的SCTP用户向SCTP发送请求SHUTDOWN。SCTP偶联 • 从ESTABLISHED状态迁入SHUTDOWN-PENDING状态。 • 端点B收到SHUTDOWN 消息后，进入SHOUTDOWN－RECEIVED 状态， • 不再接收从SCTP用户发来的新数据。 • 端点A收到SHUTDOWN ACK消息后，向端点B发送SHUTDOWN COMPLETE • 消息，并清除偶联的所有记录。

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