M2PA和M2UA协议介绍

M2P A和M2U A协议介绍(总9页)
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M2PA和M2UA协议介绍
本文简要介绍Sigtran中的M2PA协议和M2UA协议，及二者之间的比较。

术语、定义和缩略语
AS（Application Server）：服务于某一特定应用实例的逻辑实体。

ASP（Application Server Process）：一个AS的进程实例。

IPSP（IP Signaling Point）：IP信令点，用于 over IP的具有IP网络连接的信令点。

M2PA（SS7 MTP2-User Peer-to-Peer Adaptation Layer）：消息传递部分（MTP）第二级用户对等层间的适配层。

M2UA（SS7 MTP2-User Adaptation Layer）：消息传递部分（MTP）第二级用户适配层。

MGC（Media Gateway Controller）：媒体网关控制器。

MTP：信令消息传递部分。

MTP2：MTP第二级，MTP信令链路层。

MTP2－User：使用MTP2的服务的一个协议。

MTP2仅有的用户是MTP3。

MTP3：MTP第三级，MTP信令网络层。

SCTP（Stream Control Transmission Protocol）：流控制传输协议。

SG（Signaling Gateway）：信令网关，在IP网络的边缘发送和接收SCN本地信令的一个代理。

在这种情况下，一个SG既有用于 over IP的IP网络连接，又有到信令网的传统（非IP）链路的连接。

Sigtran：信令传送，Sigtran是在IP网络中传送电路交换网（SCN）中信令协议的堆栈。

SP（Signalling Point）：信令点。

STP（Signalling Transfer Point）：信令转接点。

UP：信令用户部分。

偶联：一个偶联是指一个流控传输协议（SCTP）偶联。

流：一个流指的是一个SCTP流。

M2PA介绍
M2PA协议用于支持IP网络连接上的MTP3协议对等层的操作，支持MTP2/MTP3接口边界，支持使用SCTP偶联传送信息，完成MTP2链路功能，支持向管理报告状态改变。

M2PA用于IPSP之间或者IPSP和SG之间的连接，传送MTP3消息。

Sigtran使用M2PA的体系结构如下图：
图1。

M2PA的体系结构
M2PA的功能主要是为MTP3提供传送消息的链路，而SCTP可以提供可靠的按顺序传送功能，因此M2PA不需要进行这部分工作，只要完成链路状态控制相关的功能。

可以理解为在不影响上层MTP3的条件下，M2PA/SCTP/IP协议结构在IP域完全替代电路域里的MTP2/MTP1协议结构，M2PA和SCTP共同完成MTP2的功能。

M2PA提供的功能与MTP2类似，包括链路初始定位、用户数据传输、链路级的流量控制、处理机故障控制等，取消了MTP2中的消息定界、错误校验、差错率监视、重发控制等功能。

为了与SCTP共同完成消息的可靠按序传递，M2PA将每条链路映射到一个SCTP偶联，也就是说M2PA保持一份链路组内的信令链路码（SLC）与偶联的对应关系表。

M2PA链路的状态与MTP2链路相同，包括空闲状态、链路断开、链路未定位、链路已定位、链路验证、服务状态等。

M2PA消息单元有两种：用户数据消息（MSU）和链路状态消息（LSSU），比较MTP2取消了插入信号消息（FISU）。

M2PA 的各个流程也与MTP2相似，主要有 初始定位（包括偶联建立）：
MTP3 M2PA SCTP SCTP M2PA MTP3
---- ---- ---- ---- ---- ----
. Associate Associate
. ------------> <------------ . (SCTP Association procedure)
. Communication Up Communication Up . <------------ ------------>. . . Link Status Out of Service
. -------------------------------------->
Start
消息类
消息类备用 版本 消息长度
未用 后向序号（BSN ） 前向序号（FSN ）
未用 备用
SIO
SIF 。

SIF 。

a. 用户数据消
息
b. 链路状态消
息
图2。

M2PA 的消息单元格式
链路状态 消息类
消息类
备用 版本 消息长度
未用 后向序号（BSN ） 前向序号（FSN ） 未用
填充数据（可选）
------------>
. Link Status Alignment Start
. --------------------------------> <------------
. Start timer T2
. Link Status Alignment
. <------------------------------- . Stop timer T2
.
Proving period begins
. Start timer T3
. Link Status Proving
. -------------------------------------->
.
. Link Status Proving
. <-------------------------------- . Stop timer T3
.
. Start timer T4
. Link Status Proving
. ------------------------------------>
. ------------------------------------>
. ------------------------------------>
. ------------------------------------>
. ------------------------------------>
. ------------------------------------>
.
. Timer T4 expires
. Start timer T1
.
. Link Status Ready
. ---------------------------------->
. Link Status Ready.
. <----------------------------------- .
. Stop timer T1
In Service . In Service <------------ ------------>
数据发送和接收
MTP3 M2PA SCTP SCTP M2PA MTP3
---- ---- ---- ---- ---- --
--
.
Message for Tx
------------>
.
. Send
. (Data Message)
. ------------>
.
. (SCTP sends message)
.
. Receive
. ------------>
.
. Received message
. ------------>
.
链路层的流量控制
MTP3 M2PA SCTP SCTP M2PA MTP3
---- ---- ---- ---- ---- ----
.
. Link Status Busy
. ------------------------------------>
.
. Start Timer T6
拥塞及时解除
. Link Status Busy Ended
. ------------------------------------>
.
. Stop Timer T6
.
拥塞未及时解除
. Timer T6 Expires
Link Status Out of Service
. <-----------------------------------
-
.
. Out of Service
. ------------>
.
链路倒换
MTP3 M2PA SCTP SCTP M2PA MTP3
---- ---- ---- ---- ---- ----
. Communication Lost
. <------------
Out of Service
<------------
.
Retrieve BSNT
------------>
.
BSNT Confirmation
<------------
.
XCO (BSNT) on another link
------------------------------------------------------------>
.
. Retrieve BSNT
. <------------
.
. BSNT Confirmation
. ------------>
.
. XCA (BSNT)
<---------------------------------------------
---------------
.
Retrieval Request
and FSNC
------------>
.
Retrieved Message
<------------
.
<------------
.
Retrieval Complete
<------------
.
Send messages on another link.
M2UA介绍
M2UA协议用于支持IP网络中的MTP3与电路域七号信令网中的信令点通信，支持MTP2/MTP3接口边界，支持向管理报告状态改变等功能。

M2UA只用于IPSP和SG之间的连接，传送MTP3与MTP2之间的原语。

IPSP可以是MGC或者称为MSC－Server，下文均以IPSP简称。

Sigtran使用M2UA的体系结构如下图：
图3。

M2UA的体系结构
SG使用M2UA结构时，是作为一个信令链路终端工作，为IPSP提供服务。

在工作过程中，IPSP上的MTP3把SG上的MTP2当作自己的下层，而SG上的MTP2也把IPSP上的MTP3当作自己的上层用户。

M2UA在中间传输过程中，主要是完成IPSP上的ASP与SG上的SGP之间消息的通信，而完成这样的功能，M2UA也使用了SCTP提供的可靠按序传递的服务。

此外，M2UA还要保持一份AS与接口标识符的关系表（Interface Identifier），将七号信令网上每一条MTP2链路关联到特定的偶联或者特定的流上，与MTP2链路共同完成IPSP与电路域SP之间的通信。

M2UA 的协议消息单元格式：
M2UA 的消息类别较多，包括管理消息（MGMT ）、ASP 状态维护消息（ASPSM ）、ASP 业务维护消息（ASPTM ）、用户适配消息（MAUP ）、接口标识符管理消息（IIM ）等。

M2UA 中，有层管理功能进行AS 、ASP 状态和SCTP 偶联的管理。

M2UA 中，AS 有以下几种状态：Down 、Inactive 、Active 、Pending ；ASP 有以下几种状态：Down 、Inactive 、Active 。

M2UA 中AS 的工作模式有主备模式、负荷分担模式和广播模式。

M2UA 的状态转换及工作过程：
图4。

M2UA
的关系结构
图5。

M2UA 的消息单元格式
当AS 在ACTIVE 状态下，就可以进行用户消息（MAUP ）的传输，一端的M2UA 接收到MTP2/3原语消息（来自MTP2或者MTP3）后，转化成特定MAUP 传输到对端，对端M2UA 再将MAUP 转化还原成MTP3/2原语消息，发送给MTP3或者MTP2。

M2PA 和M2UA 的比较
M2PA 和M2UA 有些相同之处，但是仍然有很大不同。

可以说，M2PA 接近于MTP2，而M2UA 的工作方式类似于SG 工作在代理模式下的M3UA 。

相同点：
M2PA 和M2UA 都是用于Sigtran 传输MTP3的消息，支持使用相同的MTP2/3接口；M2PA 和M2UA 都使用SCTP 偶联提供的可靠有序传递服务。

都可以用于信令网关SG ，同样实现IP 域信令点与信令网的互通。

不同点：
a) M2PA 可以用在IPSP 和IPSP 或者SG 之间，而M2UA 只能用于IPSP 和SG 之
间，当用于SG 时，M2PA 有上层用户MTP3，而M2UA 没有。

可见，M2PA 的使用比M2UA 略为灵活，但是SG 使用M2PA 也要付出更多的代价，因为使用了MTP3，SG 作为独立信令点，不但增加了协议的结构，还必须为MTP3分配信令点编码，而信令点编码是不可再生的有限资源。

使用M2UA 的SG 则没有MTP3也不需要信令点编码，不是独立的信令点。

b) M2PA 用于两个SP 之间，是两个对等层间的对称结构。

而M2UA 可以认为是一
AS －PENDING
AS －DOWN AS －INACTIVE AS －ACTIVE
图7。

M2UA 的AS 状态转换
ASP －DOWN
ASP －INACTIVE
ASP －ACTIVE
图6。

M2UA 的ASP 状态转换
个SP，将信令链路终端扩展到IP域与电路信令网的边缘，作为一个独立实
体，靠M2UA提供的连接将信令链路终端与终端用户相连，M2UA是用于上下
层之间的不对称结构，使用M2UA的SG只是相当于一个信令链路终端。

c)两个M2PA之间是一条信令链路，传输的消息包括链路数据消息和链路状态消
息，链路数据消息是对上层用户消息的封装；两个M2UA之间不是信令链路关
系，传输的消息除了M2UA自身的各种管理消息外，M2UA连接上只传递MTP2
和MTP3之间的原语，是将每一个原语消息转化为特定的M2UA消息，再在另
一端转化还原回原语消息。

一种典型情况是：当偶联断开时，对应的M2PA链路断开服务，而M2UA相
应的链路状态可能只是处理机故障。

补充信息：
更多详细内容请访问 M2UA
RFC3332 M3UA
RFC2960 SCTP
11。