Глава 5. Протоколы транзита сигнализации sigtran
Основой взаимодействия объектов сетей NGN с существующими сетями ТфОП остается сигнализация ОКС №7 [1, 4, 11]. Являясь наиболее развитой, а часто и единственной системой сигнализации между цифровыми коммутационными станциями как в сетях ТфОП, так и сетях связи с подвижными объектами стандарта GSM, данная система сигнализации вполне вписывается в идеологию сетей NGN по своей функциональности.
Однако, возникают существенные проблемы при практическом внедрении ОКС №7 в сети следующего поколения, поскольку вместо синхронного цифрового канала для передачи сигнальных сообщений приходится использовать пакетную сеть, в которой могут возникать как существенные задержки, так и потери пакетов.
Для решения вопросов транспортировки сигнальных сообщений ОКС №7, DSS1 в IP-сетях и решения вопросов взаимодействия сетевых элементов (MGC, SGW) с центрами коммутации различных сетей с коммутацией каналов в рамках IETF была разработана группа протоколов SIGTRAN.
В соответствии с концепцией SIGTRAN, при обеспечении транзита сигнальных сообщений сами сообщения не изменяются, тогда как протоколы более низких уровней (1-3) заменяются на протоколы из мира IP.
Между исходными уровнями сигнализации и IP-стеком появляются промежуточные протоколы, называемые в SIGTRAN протоколами адаптации.
В зависимости от заменяемого уровня эти протоколы выполняют адаптацию на 2-ом, 3-ем или более высоких уровнях модели ЭМВОС. Кроме протоколов адаптации в концепции SIGTRAN используется специальный транспортный протокол управления потоками SCTP (Stream Control Transmission Protocol), обеспечивающий надежную доставку сигнальных сообщений.
5.1. Архитектура протоколов sigtran
На рис. 5.1 представлен стек протоколов SIGTRAN. Как видно из рисунка, в стандартном стеке протоколов ОКС №7 протоколы адаптации могут заменять различные протоколы, начиная с МТР 2 и заканчивая SCCP.
Рисунок 5.1 - Архитектура протоколов SIGTRAN
Для надежной передачи сигнальных сообщений через мультисервисные IP-сети используется стек SCTP/IP, который фактически заменяет гарантированную передачу сообщений по синхронному каналу (MTP1-2). Задачи преобразования передаваемой информации протоколов более высокого уровня к возможностям протокола SCTP решаются протоколами адаптации.
Протокол M2UA (MTP-2 User Adaptation Layer) обеспечивает передачу сообщений MTP-3 через канальный уровень таким образом, что MTP-3 не ощущает, что его пакеты передаются через стек SCTP/IP, а не через обычный MTP-2. При использовании этого протокола сигнальный шлюз не имеет своего кода сигнализации (Point Code) и других атрибутов 3-его уровня, которые реализуются непосредственно в программном коммутаторе (Softswitch). Протокол M2UA имеет зарегистрированный номер порта 2904.
Протокол M2PA (MTP-2 Peer-to-Peer Adaptation Layer) [3] также обеспечивает передачу пакетов MTP-3 аналогично MTP-2.
Однако, в случае использования этого протокола сигнальный шлюз выполняет функции транзитного пункта сигнализации ОКС №7 STP и, соответственно, имеет собственный код пункта сигнализации (Point Code), а также может выполнять функции более высоких уровней.
Протокол M3UA (MTP-3 User Adaptation Layer) обеспечивает передачу сигнальных сообщений ISUP и SCCP через стек SCTP/IP.
Данный протокол не поддерживает некоторые стандартные функции MTP-3. Например, отсутствует часть функций эксплуатационного управления сетью.
Протокол SUA (SCCP User Adaptation Layer) обеспечивает передачу сообщений протокола MAP/TCAP через стек SCTP/IP с сохранением всех функций протокола SCCP (Signalling Connection Control Protocol).
Протокол IUA (ISDN Q.931 User Adaptation Layer) выполняет прозрачную передачу сигнальных сообщений протокола Q.931 через стек SCTP/IP, имитируя работу протокола канального уровня Q.921 в ЦСИС. Расширением протокола IUA является V5UA (V5.2 User Adaptation Layer), который обеспечивает поддержку универсального интерфейса доступа V5.2, построенного на базе расширения Q.931/Q.921.
Содержимое рис. 5.1 наглядно показывает многовариантность выбора для построения стека протоколов SIGTRAN. Так, например, для поддержки надежной передачи сообщений ISUP могут использоваться следующие варианты:
1. ISUP/MTP-3/M2UA/SCTP/IP.
2. ISUP/MTP-3/M2PA/SCTP/IP.
3. ISUP/M3UA/SCTP/IP.
Каждый из представленных вариантов обладает своими преимуществами и недостатками. Однако обсуждение различных свойств представленных вариантов стеков протоколов SIGTRAN мы продолжим в параграфе 5.3 после более детального знакомства с протоколом SCTP.