一种基于SCTP的SIGTRANS协议栈实现方法与流程

本发明涉及智能通信技术领域，具体来说，涉及一种基于sctp的sigtrans协议栈实现方法。

背景技术：

目前sigtrans协议栈实现方法主要有如下几种：

采用atm承载sigtrans协议栈：atm是asynchronoustransfermode(atm)异步传输模式的缩写，它是以信元为基础的一种分组交换和复用技术。

该方法有一些缺陷，具体如下:

（1）atm部署很复杂，成本昂贵；

（2）对接复杂，不易扩容。

技术实现要素：

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于sctp的sigtrans协议栈实现方法，能够克服现有技术的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于sctp的sigtrans协议栈实现方法，该方法包括以下步骤：

s1：调用sctp的socket接口进行sctp偶联建链；

s2：对sctp消息进行读取封装处理，其中，sctp消息类别包括initialize(initialize为初始化原语)初始化原语、associate（associate为关联原语）关联原语、shutdown（shutdown为关闭偶联原语）关闭偶联原语、abrot(abrot为正常关闭偶连原语)非正常关闭偶联原语、send（send为发送sctp原语）发送sctp原语、receive（receive为接收sctp消息原语）接收sctp消息原语、setprimary（setprimary为设置主用通道原语）设置主用通道原语、heartbeat（heartbeat为心跳原语）心跳原语；

所述步骤s2包括以下步骤：

s21：按照sctp规范读取处理sctp消息，其中，读取处理的sctp消息包括init(init为初始化建链)、initack（initack为初始化建链响应）、data（data为信令数据消息）、sack(sack为信令消息确认)、heartbeat（heartbeat为心跳消息）、heatbeatack（heatbeatack为心跳消息确认）；

s22：维护sctp链路；

s23：将data(data为信令数据消息)承载的信令数据送到m3ua处理模块；

s3：m3ua（m3ua为mtp3useradaptation，第三级用户的适配层协议）建链，当m3ua正常建链后，进行m3ua消息的传递，其中，m3ua模块支持mtp3-用户消息，m3ua层传递mtp-transfer(mtp-transfer为信令传输)原语；

s4：读取、解析m3ua消息，分析信令指示语，根据消息不同的种类，进行不同的封装处理，其中，封装处理的种类包括sccp模块解析封装处理、isup模块解析封装处理、bicc（bicc为与承载无关的呼叫控制协议）模块封装处理，sccp模块解析封装处理为tcap事务处理，tcap分为ansi-tcap（ansi-tcap为美国国家标准组织制定的tcap标准）消息处理、itu-tcap（itu-tcap为国际电联制定的tcap标准）消息处理，itu-tcap为欧洲标准，ansi-tcap为美国标准。

进一步的，所述步骤s4中，

如果信令指示语是3，那么m3ua承载的是sccp消息，由sccp模块进行解析封装处理；

如果信令指示语是5，由isup模块进行解析封装处理；

如果信令指示语是13，那么由bicc模块进行封装处理。

进一步的，所述步骤s4中的ansi-tcap消息处理包括以下步骤：

s401：接收sccp模块送来的tcap消息；

s402：按照t1.114（t1.114为美国标准协会制订标准，标准号是t1.114）规范进行信令的解码、编码及相应的事务会话维护处理。

进一步的，所述步骤s4中的itu-tcap消息处理包括以下步骤：

s411：接收sccp模块送来的tcap消息；

s412：按照itu-tq.711-q.775（itu-tq.711-q.775国际电联制订的标准，标准号是q.711至q.755）中定义规范进行信令的解码、编码及相应的事务会话维护处理。

本发明的有益效果：通过该方法，达到了：

1）部署在linux/unix操作系统上，安装简单，方便云化，维护简单；

2）兼容多种协议，移植简单，适应新环境能力强；

3）分布式部署，扩展能力强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例所述的一种基于sctp的sigtrans协议栈实现方法的流程框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，根据本发明实施例所述的一种基于sctp的sigtrans协议栈实现方法，包括以下步骤：

s1：调用sctp的socket接口进行sctp偶联建链；

s2：对sctp消息进行读取封装处理，其中，sctp消息类别包括initialize(初始化原语)初始化原语、associate（关联原语）关联原语、shutdown（关闭偶联原语）关闭偶联原语、abrot(正常关闭偶连原语)非正常关闭偶联原语、send（发送sctp原语）发送sctp原语、receive（接收sctp消息原语）接收sctp消息原语、setprimary（设置主用通道原语）设置主用通道原语、heartbeat心跳原语（心跳原语）；

步骤s2包括以下步骤：

s21：按照sctp规范读取处理sctp消息，其中，读取处理的sctp消息包括init(初始化建链)、initack（初始化建链响应）、data（信令数据消息）、sack(信令消息确认)、heartbeat（心跳消息）、heatbeatack（心跳消息确认）；

s22：维护sctp链路；

s23：将data（信令数据消息）承载的信令数据送到m3ua（mtp3useradaptation第三级用户的适配层协议）处理模块；

s3：m3ua（mtp3useradaptation第三级用户的适配层协议）建链，当m3ua正常建链后，进行m3ua消息的传递，其中，m3ua模块支持mtp3-用户消息，m3ua层传递mtp-transfer(信令传输)原语；

s4：读取、解析m3ua消息，分析信令指示语，根据消息不同的种类，进行不同的封装处理，其中，封装处理的种类包括sccp模块解析封装处理、isup模块解析封装处理、bicc(与承载无关的呼叫控制协议)模块封装处理，sccp模块解析封装处理为tcap事务处理，tcap分为ansi-tcap（美国国家标准组织制定的tcap标准）消息处理、itu-tcap（国际电联制定的tcap标准）消息处理，itu-tcap为欧洲标准，ansi-tcap为美国标准。

在本发明的一个具体实施例中，所述步骤s4中，

如果信令指示语是3，那么m3ua承载的是sccp消息，由sccp模块进行解析封装处理；

如果信令指示语是5，由isup模块进行解析封装处理；

如果信令指示语是13，那么由bicc模块进行封装处理。

步骤s4中的ansi-tcap消息处理包括以下步骤：

s401：接收sccp模块送来的tcap消息；

s402：按照t1.114（美国标准协会制订标准，标准号是t1.114）规范进行信令的解码、编码及相应的事务会话维护处理。

步骤s4中的itu-tcap消息处理包括以下步骤：

s411：接收sccp模块送来的tcap消息；

s412：按照itu-tq.711-q.775（国际电联制订的标准，标准号是q.711至q.755）中定义规范进行信令的解码、编码及相应的事务会话维护处理。

在本发明的一个具体实施例中，sigtrans协议栈完成自研后，先后在福建省电信ivpn平台云化、山西省电信ivpn平台云化、江苏省电信ivpn平台云化、浙江省电信ivpn平台云化等平台都得到了应用。系统上线运行稳定，在云平台部署，也给局方云化建设节省了经费。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下对本发明的上述技术方案进行详细说明。

系统组成结构：sigtrans协议栈包含sctp消息封装解析处理、m3ua消息封装解析处理、sccp消息封装解析处理、ansi-tcap消息封装处理、itu-tcap消息封装处理以及bicc消息封装处理。协议栈根据m3ua信令中的si(信令指示语)来进行判断m3ua（mtp3useradaptation第三级用户的适配层协议）承载的是sccp协议还是bicc协议还是isup协议，然后分别进行sccp协议或bicc协议或isup协议的封装解析处理。

实现方法：

首先调用sctp的scoket接口，进行sctp链路偶联建链，然后调用socket接口进行sctp消息的接收或发送。当sctp偶联建链完成后，按照m3ua规范解析sctp消息，首先进行m3ua层的建链，m3ua层建链成功后，然后进行m3ua消息封装解析处理。

流程说明：

1.调用sctp的socket接口进行sctp偶联建链；sctp具有在确认方式下无差错、无重复的传送用户数据；根据通路mtu的限制，进行用户数据传送；在多个流上保证用户数据的顺序提交；将多个用户的消息复用到一个sctp的数据块中；利用sctp的偶联机制，来提供网络级的保证；包含了避免拥塞的功能和避免遭受广播风暴及匿名攻击。

2.对sctp消息进行读取封装处理；消息类别主要有initialize初始化原语、associate关联原语、shutdown关闭偶联原语、abrot非正常关闭偶联原语、send发送sctp原语、receive接收sctp消息原语、setprimary设置主用通道原语、heartbeat心跳原语等。

3.进行m3ua建链,当m3ua正常建链后，就可以进行m3ua消息的传递；m3ua模块支持mtp3-用户消息，m3ua层传递mtp-transfer原语；管理信令本地链路以及告知远端信令点是否可达是否拥塞等。

4.读取m3ua消息，分析信令指示语，如果信令指示语是3，那么m3ua承载的是sccp消息，由sccp模块进行解析封装处理；如果信令指示语是5，由isup模块进行解析封装处理；如果信令指示语是13，那么由bicc模块进行封装处理。

5.事务处理部分tcap分为两类一类是ansi-tcap，一类是itu-tcap。其中itu-tcap是欧洲标准，ansi-tcap是美国标准。一般在网络对接前根ssn等来确定事物处理部分采用itu-tcap或ansi-tcap。

sctp消息处理：

按照sctp规范读取处理init、initack、data、sack、heartbeat、heatbeatack等sctp消息，维护sctp链路，data承载的信令数据送到m3ua处理模块。

m3ua消息处理：

在sctp建立偶联后，首先进行m3ua建链，然后处理m3ua消息。解析m3ua消息，根据消息不同的种类进行不同的处理。如果消息类别属于链路状态类别，在自身模块内处理。如果消息类别属于业务信令，先解析业务信令分别属于什么类别，如果是isup类别，那么将信令传给isup模块；如果是bicc类别，那么将信令传给bicc模块；如果是sccp类别，那么将信令传给sccp模块。如果m3ua模块收到bicc模块，sccp模块或isup模块的消息，则转成m3ua消息传递到sctp链路，有sctp链路送到核心网。

sccp消息处理：

sccp模块用于处理信令连接控制部分，提供业务信令的gt路由、dpc路由及ssn路由功能，当用户的数据超过mtp限制时，sccp还提供分段和打包重组功能。sccp模块收到m3ua模块传递的sccp层数据后，首先分析sccp的数据类别，根据种类的不同进行不同的处理。主要处理mtptransfer、mtppause、mtpresume及mtpstatus等四种sccp数据，其中对于mtptransfer数据，经分析组装处理后，将其承载的tcap数据送到tcap模块。tcap模块分为ansi-tcap及itu-tcap，根据ssn的不同，将消息路由到不同的tcap模块。sccp模块记录每个tcap进程的basedialogid，业务会话的后续消息，解析会话的did，根据did将会话送到特定的tcap进程。sccp模块收到tcap模块的消息，将tcap消息封装为mtptransfer消息送到m3ua模块。

ansi-tcap消息处理：

ansi-tcap模块主要用来接收sccp模块送来的tcap消息，按照t1.114规范进行信令的解码、编码及相应的事务会话维护处理。一般用于c网业务处理。

itu-tcap消息处理：

itu-tcap模块主要用来接收sccp模块送来的tcap消息，按照itu-tq711-q.775中定义规范进行信令的解码、编码及相应的事务会话维护处理。一般用于固网业务处理。

技术关键点：

1）能够按照rfc2960规范解析处理sctp消息，实现sctp偶联建链；

2）实现m3ua协议的编码和解码；

3）实现sccp协议的编码和解码；

4）实现bicc协议的编码和解码；

5）实现isup协议的编码和解码；

6）实现ansi-tcap协议的编码和解码；

7）实现itu-tcap协议的编码和解码；

8）多种路由方式；

9）事务层状态维护；

10）会话层状态维护；

名词缩写：

ip：网际互联协议；

itu-t：国际电信联盟标准化部门；

mtp:信令传递部分；

ss7：7号信令；

sctp：信令流控制传输协议；

sigtrans：ip网络传递ss7信令协议；

atm：异步传输模式；

sccp：信令连接控制部分；

ansi-tcap：美国标准协会会话层能力应用部分；

itu-tcap：国际电联会话层能力应用部分；

isdn:综合业务数字网；

isup:isdn用户部分；

bicc:与承载无关的呼叫控制协议；

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过该方法，达到了：部署在linux/unix操作系统上，安装简单，方便云化，维护简单；兼容多种协议，移植简单，适应新环境能力强；分布式部署，扩展能力强。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。