IP网络已经成为未来通信网络发展的主流方向,无论是固定的软交换体系结构还是第三代移动通信(3G)系统都将采用基于IP的分组交换网络,而信令系统作为通信网络的神经系统其重要性不言而喻,如何在IP分组网络上有效的传输信令已成为当前通信网络研究的一个重要课题。为此,IETF的信令传输工作组(SIGTRAN)定义和完善另一种传输信令消息的机制:流控制传输协议(SCTP:Stream Control Transmission Protocol)。该协议使得信令消息在一个基于IP的公共分组交换网上完成传输与交换,流量控制和差错控制被端到端地执行。这样,利用SCTP协议作为传输层协议,用户平面和控制平面上的业务流都能在单一的IP分组网上传输。首先描述了SIGTRAN协议族的体系结构,分别对传输层的SCTP协议和应用层的M2PA、M3UA协议做了简单的介绍。随后详细介绍了SCTP协议的一些新特性:多宿、多流、选择性确认、四次握手等,并与传统的传输层协议TCP进行了对比,体现了SCTP协议在信令传输中的一些优越性,另外也列举了SCTP协议的一些典型应用,例如在NGN网络中和移动通信中的应用研究。对SCTP协议的传输和可靠性进行了详细的分析并提出了一些改进方案,以使SCTP协议在通信中具有更高的网络吞吐量,更好的网络健壮性,更加安全的保护机制,更加优越的性能。针对SCTP协议的传输模式提出了路由最优负荷分担方式多径传输;针对多径负荷分担传输,将原有的重传机制改进为分集快速重传以避免不必要的重传;针对于移动网络中切换给SCTP偶联所带来的负面影响也提出了一个性能优化的方案:最优地址切换机制;对于偶联的恢复机制和拥塞控制机制,本文也对目前比较有效方案做了介绍。最后,对SCTP协议应用中存在几种比较典型的安全威胁进行了分析,并给出了相应的解决方案。