zxss10技术培训讲义m3ua介绍.doc
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1、中国网通宽带电话工程技术培训教材系列ZXSS10技术培训讲义M3UA介绍1.1.1 M3UA协议SCN信令协议通过信令网关发送到媒体网关控制器或IP域Database,发送的机制必须符合下列的标准:支持SS7 MTP3层用户部分消息的传输(例如ISUP, SCCP, TUP, etc。)支持MTP3层用户协议对等的无缝操作支持SG与一个或多个MGC或IP域Databases之间的 SCTP联结管理支持MGC或IP域Databases进程的倒换和负荷分担。支持异步报告状态变化的管理在单纯的传输中,SG将终止SS7 MTP2 and MTP3 协议层并发送ISUP, SCCP和/或其他MTP3用户
2、协议消息通过SCTP联结传递到MGC或IP域Database的MTP3用户对等。1.1.1.1 协议结构通过IP传输SCN信令定义的框架结构由多个部分组成,包括公共信令传输协议和一个适配模块,提供某种公共信令协议从它低层协议层期望得到的服务。在这个框架结构中,M3UA定义了 MTP-3用户适配模块用于支持任何标识为MTP第三级的协议层的消息,在SS7中相当于用户部分。这些协议包括ISUP,SCCP或TUP等。对于TCAP或RANAP消息是作为SCCP的净荷由M3UA透明传送,他们可以看作是SCCP的用户协议,M3UA使用SCTP协议作为低层可靠的信令传送协议。1. M3UA层提供的服务ASP的
3、M3UA层向高层的MTP3用户提供与在SEP由MTP3向高层用户提供的相同原语集。 这种方式下,ASP的ISUP和/或SCCP层则不知道其所期望的MTP3业务是由SG的远端MTP3提供,而不是本地的MTP3层提供,M3UA有效的扩展接入MTP3层业务到远端ASP,M3UA层则不需要提供MTP3业务和重复MTP3过程。l 支持传送MTP3用户消息M3UA通过SG和ASP之间的SCTP联接传送MTPTRANSFER原语,MTPTRANSFER原语被编码为带有MTP3路由标记的MTP3用户消息,和ISUP和SCCP建议的消息格式一样,在这种方式下从SS7网络收到的SCCP和ISUP消息不需要被重新编
4、码为其它用户传送到ASP的格式,所有要求的MTP3路由标记信息(OPC, DPC, SIO)在ASP可用,与MTP3用户协议层所期待的一样。l 本地管理功能M3UA可以提供对低层SCTP传送协议的管理,用来保证SGASP传送对于由MTP3用户信令应用是可用的。M3UA提供对收到的M3UA消息的相关错误指示能力,以及向本地管理和或远端M3UA进行适当通知的能力。l 同MTP3网管功能的互通在SG,M3UA必须能提供同MTP3网管功能的互通,从而保证用户信令消息能够在SS7和IP域中进行操作,这些包括:1. 向ASP的MTP3用户提供SS7网中的远端目的地不可及的指示。2. 向ASP的MTP3用户
5、提供SS7网中的远端目的地可及的指示。3. 到SS7网中的远端对等MTP3用户层的消息经理拥塞时,用向ASP的MTP3用户提供指示。4. 向ASP的MTP3用户提供SS7网中的远端对等MTP3用户不可用的指示。ASP的M3UA层可以启动对远端SS7目的点的可用性和拥塞状态的查询,这些信息是从SG的M3UA获得。l 支持对SG和ASP间SCTP联接的管理SG的M3UA层维护所有配置的远端ASP的可用性状态,为了管理SG和ASP之间的SCTP联接和业务,同样远端ASP的激活/未激活状态也由SG来维护,激活的ASP是那些正在从SG接收业务的ASP。本地管理可以命令SG或ASP的M3UA层建立到对等M
6、3UA节点的SCTP联接。它可以通过使用M-SCTP ESTABLISH请求、指示和证实原语来建立到对等M3UA节点的SCTP联接。M3UA层也可以使用M-SCTP STATUS请求和指示原语向本地层管理通知低层SCTP联接的状态,例如:M3UA可以向本地管理通知SCTP联接释放的原因,确定是由本地M3UA层还是有SCTP释放的。M3UA层也可以向本地管理通知ASP可用性状态的变化,它通过使用M-ASP STATUS原语改变和指示ASP的状态。l 支持对多个SG连接的管理ASP可以把信令消息通过多于一个SG选路到SS7网络,当到主用SG的SCTP联接不可用,或者是从主用SG到SS7目的点不可用
7、时,则可能出现主/备用倒换的情况,这就需要把受影响的业务重新选路到下一个有效的SG。当信令消息在两个SG间负荷分担时,也应把业务转移到正常的SG上。从ASP的观点来看,它假定如果到SG的SCTP联接可用的话,则SG能够处理到SS7目的地的业务量,SG也收到了ASP正在激活处理业务的指示,且SG没有指示SS7目的地不可用。当ASP被配置为用两个或多个SG把话务分担到SS7网络时,为了有效的支持业务的重新选路/负荷分担,ASP必须了解当前SG处理到目的地业务的能力。ASP也可以使用从SG收到的关于到连接目的地的拥塞信息。1.1.1.2 信令网结构信令网关支持把从SS7网络收到的MTP3用户信令业务
8、传送到多个分布的ASP(例如MGC或IP数据库)。M3UA协议描述不能满足这种传送所要求的性能和可靠性,这时就要求物理网的网络结构,在特定的信息交换中带有数据可用性和物理节点的传送性能。M3UA协议必须足够灵活从而允许其在不同的物理配置上操作和管理,进而满足网络运营者的性能和可靠性要求 为了满足在不同承载等级网中对SS7信令可靠性和性能的严格要求,网络运营者应当保证不会在SS7和IP ASP的端到端的网络结构中出现一个单点故障,当然这还需要SG和ASP功能实体的可靠性来保证,它可以通过设置冗余的SG或者是为在SCTP端点和冗余主机之间的SCTP联接设置冗余的且有QOS保证的的IP网络通路来实现
9、。ASP在可用主机上的分布也十分必要。对于特定的应用服务器,相关的ASP应当分布在至少两个主机上对于承载网络,运营者可以保证在特定ASP故障或隔离后,稳定的呼叫或事务处理不会丢失,这意味着在某些情况下ASP需要共享呼叫和事务处理的状态或者是能够在每个ASP之间传递呼叫和事务处理的状态,同样的,在某些情况下ASP执行呼叫处理时,需要同相关的媒体网关进行配合,传递对于特定中继终端的MGC控制。信令网物理结构如下图:1.1.1.3 配置实例l ISUP消息传输该例SG提供了独立的执节点NIF提供MGC到SEP的SS7信令消息的交换。l SCCP消息在IPSP间传输该例显示了一种无信令网关的用法。在这
10、个例子中,SCCP用户协议的实例如RANAP或 TCAP直接在两个IPSP之间交换SCCP消息l 有SCCP层的SG与远端ASP在这个例子中SG包含了一个SS7 SCCP协议层的实例,执行寻址到SG SCCP消息的GTT功能。1.1.1.4 M3UA 协议单元M3UA消息格式中包含一个公共消息头,之后是0个或多个由消息类型定义的参数,考虑到前向兼容性,因此所有消息类型都带有兼容性参数。1. 公共消息头MTP3用户适配层协议消息的结构要求包括版本,消息类型,消息长度和消息内容。消息头对于所有信令协议适配层消息是公共的。VersionReservedMessage ClassMessage Typ
11、eMessage Length l M3UA协议版本 版本字段包括M3UA适配层的版本。l 消息级别: 8 bits (unsigned integer) 以下列出消息类型级别: 0 管理消息 Management (MGMT) Message 1 传递消息 Transfer Messages 2 七号信令网管理消息 SS7 Signalling Network Management (SSNM) Messages 3 ASP 状态维护消息 ASP State Maintenance (ASPSM) Messages 4 ASP 传输维护消息ASP Traffic Maintenance (A
12、SPTM) Messages 5 to 255 保留 Reservedl 消息类别: 8 bits (unsigned integer) 以下列出消息类别:管理消息 Management (MGMT) Message 0 出错 Error (ERR) 1 通知 Notify (NTFY) 2 to 255 保留 传递消息 Transfer Messages 0 保留 1 净荷 Payload Data (DATA) 2 to 255 保留七号信令网管理消息 0 保留 1 目的地不可达 Destination Unavailable (DUNA) 2 目的地可达 Destination Avai
13、lable (DAVA) 3 目的地查询 Destination State Audit (DAUD) 4 七号信令网拥塞 SS7 Network Congestion State (SCON) 5 目的地用户不可用 Destination User Part Unavailable (DUPU) 6 to 255 保留ASP状态维护消息 ASP State Maintenance (ASPSM) Messages 0 保留 1 ASP启动 ASP Up (UP) 2 ASP 宕机 ASP Down (DOWN) 3 心跳 Heartbeat (BEAT) 4 ASP启动应答 ASP Up A
14、ck (UP ACK) 5 ASP 宕机应答 ASP Down Ack (DOWN ACK) 6 心跳应答 Heatbeat Ack (BEAT ACK) 7 to 255 保留ASP传输维护消息 ASP Traffic Maintenance (ASPTM) Messages 0 保留 1 ASP激活 ASP Active (ACTIVE) 2 ASP 去活 ASP Inactive (INACTIVE) 3 ASP激活应答 ASP Active Ack (ACTIVE ACK) 4 ASP去活应答 ASP Inactive Ack (INACTIVE ACK) 5 to 255 保留l 消
15、息长度 消息长度定义了消息的八位位组长度,长度不包括消息头在内。2. 可变长度参数格式M3UA 消息由通用头和随后的0个或多个参数组成,可变长度的参数格式如下所示:Parameter TagParameter LengthParameter Valuel 参数标签: 16 bits (unsigned integer)标签域标识参数的类型。l 参数长度: 16 bits (unsigned integer)该域包含参数内容的长度和参数标签。l 参数内容: 长度可变该域包含实际要传输的信息。参数的总长度(包含标签, 参数长度和内容)必须是4的倍数字节。如果参数的总长度不是4的倍数字节发送方应该在
16、参数的最后填充0。填充的长度不包含在参数的长度域。接收方必须忽略填充的字节。1.1.1.5 程序流程M3UA层需要响应从本地其它层收到的不同原语和从对等的M3UA层收到的消息,本节定义了M3UA响应这些事件的程序1 支持M3UA层业务的程序流程M3UA层的业务的前面已进行了描述,这些程序支持M3UA传送MTP3用户同MTP3边界上的原语。1) 收到本地的原语在从上层或者是SG的节点互通功能收到MTP-Transfer原语后,M3UA层将向对等的M3UA层发送对应的DATA消息。M3UA层必须正确的填写公共和特定头中不同的字段。在SG,M3UA地址翻译和映射功能根据入局消息中的信息确定AS,并从
17、AS的有序的ASP表中选择一个激活的ASP并构造DATA消息并把它发送到对应的SCTP联接上。如果有多于一个ASP是激活的(即在所有激活的ASP间负荷分担业务),则从表中选择一个激活的ASP。这种选择算法取决于实施,可以根据SLS或CIC采用循环方式。消息需要发送到一个适当的SCTP联接上,并注意应能满足信令应用对消息顺序要求2. 支持M3UA本地管理功能业务的程序流程1) 本地层管理原语程序在收到从本地层管理发来的原语后,M3UA层应当向其对等层发送相应的管理消息(ERROR),M3UA层必须正确的填写公共和特定头中不同的字段。2) 收到对等层发来的管理消息在收到管理消息后,M3UA层必须调
18、用相关的层管理原语(M-ERROR ind.),指示给本地层管理。3. 支持M3UA 的与MTP3网管功能的互通业务的程序流程这些程序用来支持M3UA对SG和ASP之间联接的管理。1) 状态维护SG的M3UA层维护每个AS的状态,配置每个AS接收的业务,作为到SG地址翻译和映射功能的输入。1) ASP状态SG的M3UA层维护在AS中的配置的每个ASP的状态。特定的AS中的特定AS的状态变化都是由事件造成的,这些事件包括:l 在APS收到对等M3UA层发送的消息;l 在AS中的其它ASP收到对等M3UA层发来的一些消息;l 从SCTP层收到指示;l 转变时间触发ASP-宕机:在ASP的远端M3U
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