（计算机科学与技术专业论文）基于asterisk网关的研究.pdf

北京邮电大学硕士学位论文 声明 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不 包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他 教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任 何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：势善翱b 一一 日期：丝& 上_ 九丝 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借 阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它 复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。非保密论文注释： ， 舢y、叩*-。j 北京邮电大学硕士学位论文摘要 基于a s t e ris k 网关的研究 摘要 a s t e r i s k 是一款电信领域内优秀的开源软件，主要基于l i n u x 操作系统实现，完成了各种i pp b x 的功能。其灵活，免费的特性受 到越来越多用户的表青睐，为许多电信运营商减少成本带来福音。本 文根据a s t e r i s k 软件特性，提出一种将其更改为商用网关解决方案， 减少企业开资。 文章以a s t e r i s k 为基础，首先介绍了a s t e r i s k 软件的功能与应 用，然后详述了网关所涉及到的协议。网关作为网络的边界，主要任 务是将一种协议转成另一种协议。协议是网关工作的本质所在，理解 协议的工作原理有助于理解a s t e r i s k 协议的实现方式。 接下来，就a s t e r i s k 的源码进行详细说明，如一些关键的数据 结构，数据处理，协议的实现，程序的设计思想以及程序启动等。深 入理解a s t e r i s k 源码有助于对代码进行更改，根据需要添加自己的 模块，完成二次开，使a s t e r i s k 应用满足用户需求。 然后根据要求详述搭建基于a s t e r i s k 的网关步骤，分别实现 s i p i s d np r i ，s i p i s u p ，3 g 一3 2 4 m s i p 类型的网关。以及对i s u p s i p 网关进行性能测试的分析。 最后总结了研究和实践工作，探讨了a s t e r i s k 网关中待改进的 地方，以及论文未来的工作。 关键词：a s t e r i s k s ipi s d n i s up3 g 3 2 4 m t l 北京邮电大学硕士学位论文 r e s e a r c ho n ( 讼= r e 後yb a s e do n a s t e r i s k a b s t r a c t a s t e r i s kb a s e do nl i n u xo p e r a t i n gs y s t e mi so n eo fe x c e l l e n to p e n s o u r c es o f t w a r ei nt e l e c o m m u n i c a t i o n s ，w h i c hi m p l e m e n tm a n yf u n c t i o n s o fi pp b x i t sc h a r a c t e r so ff l e x i b i l i t ya n df r e eo fc h a r g ea r eh i g hi n m a n yu s e r s f a v o r a s t e r i s ka l s oc a nd e c r e a s es i g n i f i c a n t l yt h ec o s to f t e l e c o mo p e r a t o r s t h ea i mo ft h ep a p e ri st op r o p o s ean e wa p p r o a c ht o i m p l e m e n tt h eg a t e w a yt or e d u c ec o s t i nt h ef i r s tt w op a r t s ，t h e p a p e ri l l u s t r a t e s t h ef u n c t i o n sa n d a p p l i c a t i o n so fa s t e r i s k a n dt h e ni ta n a l y s e ss e v e r a lk i n d so fp r o t o c o l s r e l a t e da s t e r i s kg a t e w a y a st h eb o u n d a r yo ft h et w ok i n d so f n e t w o r k , t h e m a i nt a s ko fg a t e w a yi st ot r a n s f e ro n ep r o t o c o lt oa n o t h e r i no r d e rt o u n d e r s t a n dh o wa s t e r i s k i m p l e m e n tt h ep r o t o c o l s ，i td e s c r i b e s t h e p r i n c i p l eo fp r o t o c o l sc a r e f u l l y i nt h et h i r dp a r t ，t h ep a p e re x p l a i n st h ed e t a i lo fs o u r c ec o d e so f a s t e r i s k ，s u c ha sp r i m ed a t as t r u c t u r e s ，d a t ap r o c e d u r e s ，i m p l e m e n t a t i o n s o f p r o t o c o l sa n d s oo n s o l i dk n o w l e d g ea b o u tt h es o u r c ec o d e sh e l p su s c h a n g eo ra d dm o d u l e st om e e tu s e r s r e q u i r e m e n t s i nt h ef o u r t hp a r t ，i tc l e a r l ys h o w st h ed e t a i ls t e p so fb u i l d i n gt h e a s t e r i s kg a t e w a y , i n c l u d i n gs i p i s d np r i ，s i p i s u p , 3 g 一3 2 4 m s i ea n d t h ep a p e ra l s oa n a l y s e st h ep e r f o r m a n c eo fa s t e r i s kg a t e w a ya c c o r d i n gt o t e s t s t h ef i n a lp a r tm a k e sab r i e fs u m m a r yo ft h er e s e a r c hw o r ka n d d i s c u s s e st h ei m p r o v a b l ea r e a so ft h ei m p l e m e n t a t i o n ，w h i c hw i l lb et h e f u t u r ew o r ko ft h ep a p e r k e yw o r d s ：a s t e r i s ks i pi s d ni s u p3 g 3 2 4 m i i 一 f j 、 北京邮电大学硕士学位论文目录 目录 第一章绪论1 1 1 研究背景1 1 1 1a s t e ris k 应用现状l 1 1 2a s t e ris k 开发1 1 2 研究意义2 1 3 主要工作2 1 4 论文的组织结构与结构3 第二章a s t e r is k 网关相关协议4 2 。1 协议的描述4 2 2is d n 网络介绍：4 2 3is d np r i 6 2 4is u p 协议9 2 4 1 七号信令9 2 4 2 i s u p 音b 分1 l 2 5 s ip 协议。12 2 5 1s i p 消息1 3 2 5 2 处理机制1 5 2 63 g - 3 2 4 m ( h 3 2 4 m ) 15 2 6 1h 3 2 4 协议结构1 6 2 6 ：! h 3 2 4 m 1 7 2 6 33 g 一3 2 4 m l7 2 6 4h 2 2 3 17 2 6 ! ；h 2 4 5 1 9 2 7 本章小结2 0 第三章a s t e ris k 源码分析2 1 3 1a s t e r i s k 源码目录结构2 1 3 2a s t e r i s k 功能模块2 2 3 2 1p b x 交换核心模块( p b xs w i t c h i n gc o r e ) 2 2 3 2 2 调度和i o 管理模块( s c h e d u l e ra n di om a n a g e r ) 2 3 3 2 3 应用调用模块( a p p l i c a t i o nl a u n c h e r ) 2 4 3 2 4 编解码转换模块( c o d e ct r a n s l a t o r ) 2 4 3 2 5 动态模块加载器模块( d y n a m i cm o d u l el o a d e r ) 。2 5 3 2 6c d r 生成模块( c d rc o r e ) 2 5 i i i 目录 北京邮电大学硕士学位论文 3 3 外围可加载模块2 5 3 3 1a p p l i c a t i o n s 2 5 3 3 2c h a n n e l 2 6 ：；：；3f u n c t i o n s 2 6 3 4a s t e r i s k 的启动2 6 3 5 本章小结2 7 第四章a s t e r is k 网关的设计与实现2 8 4 1c h a ns s 7 模块2 9 4 2a s t e r i s k 作为视频网关3 5 4 3 本章小结3 7 第五章a s t e r is k 网关安装及配置3 8 5 1 安装环境3 8 5 2a s t e r i s k 作为s i p i s d np r i 网关3 8 5 3a s t e r i s k 作为s i p i s u p 网关4 2 5 43 g - 3 2 4 m s i p 网关4 3 5 5 总结4 6 第六章性能测试4 7 6 1 测试工具与测试方法4 7 6 2 测试用例4 7 6 2 1 测试a s t e r i s ks ip 协议工作是否正常4 7 6 2 2 测试a s t e r i s kls u p 协议工作是否正常4 8 6 2 3 测试a s t e r i s k 网关从is u p 到s lp 的? g t l 承载量4 8 6 2 4 测试a s t e r i s k 网关从s lp 到is u p 的呼叫承载量4 9 6 3 小结4 9 第七章总结5 0 7 1 论文总结5 0 7 2 工作总结5 0 7 3 下一步的研究工作5 1 参考文献5 2 附录1 七号信令中的链路l | n k 与话路c ir c uit 5 3 附录2c h a n d a h di c o n f 配置文件5 8 附录3sip c o n f 配置文件6 2 附录4e x t e n sio n s c o n f 配置文件6 4 致谢6 6 i v 北京邮电大学硕士学位论文基于a s t 耐s k 网关的研究 第一章绪论 如今电信运营商正在紧锣密鼓的进行下一代网络( n g n ) 的部署和应用，作 为未来通信网的发展方向，n g n 具有分组传送、控制功能从承载、呼叫会话、 应用业务中分离、业务提供与网络分离、提供开放接口等诸多特性得到运营商 的认可。但是电信网络向n g n 演进时不得不与传统的p s t n i s d n 网络交互。因 此网关的应用就成为必不可少的网络结点。通过基于a s t e r i s k 网关的开发将有首 潜在的巨大市场。而市场上现存的基于d s p 处理的网关价格不扉，对于中小型的 语音业务接入，成本过于高昂。a s t e r i s k 开源软件的开发与应用为节省成本带来 福音。 1 1 研究背景 1 1 1a s t e ris k 应用现状 a s t e r i s k 是一款实现i pp b x 的影响力最大的自由软件、开源软件。提供完善 p b x 功能，可以连接多种不同类型的电话终端，包括i p 电话机，普通电话机，电 话软件等，支持多种主流的v o i p 协议和系统接口。经过多年的发展，a s t e r i s k 在 电信领域几乎无所不能，可以通过a s t e r i s k 完成各种应用。a s t e r i s k 的中文意思是 星号( 宰) ，设计的初衷是，任何和电话系统有关的东西，寓意该软件广泛的适用 性。但是实际上，并不是所有和电话有关的功能靠a s t e r i s k 实现都是最好的，这 个要根据自身的需求，在a s t e r i s k 上定制开发，才会真正达到你所要的目标。所 以，a s t e r i s k 能否完成网关应用就值得商榷。 从全球情况看，a s t e r i s k 上做开发的公司不完全统计应该在1 0 0 0 家以上，其 开源的代码和开放的架构以及丰富的业务基础，让很多小厂家找到了可以做复杂 业务的平台。j a j a h ，v o i p d i s c o u n t 等等，都是基于a s t e r i s k 开发的。基于a s t e r i s k 开发的著名的产品有t r i x b o x 、e l a s t i x 、v o i c e o n e 等，在a s t e r i s k 基础上添加新的 功能，如计费，支持数据库配置等。这些产品有良好用户界面，并且安装配置简 便。通常这些产品封装成i s o 文件，刻录成盘，像安装系统一样简单。国内的用 户把界面翻译成汉语即完成本土化。看上去，这些产品功能强大，使用简单，入 门简单，免去了使用人员的培训成本。但是，并不是所有的应用场景都需要所有 的功能，如网关，增加无关功能就会影响程序的运行效率。 1 1 2a s t e rls k 开发 如何基于a s t e r i s k 开发满足用户的应用? 怎么开发? a s t e r i s k 程序是否可靠稳 定? 这一系列问题就浮出水面。本文以开发a s t e r i s k 网关为主旨，针对以上问题 做出详细解答。 a s t e r i s k 应用需要硬件条件。一，运行a s t e r i s k 的主机。根据 i s 】t a b l e 2 1 可 知，普通主机3 g h z x 8 6c p u ，1 gr a m 即可保证2 5 c h a n n e l s 。这种配置要求现在 还是比较容易达到的。二，如果需要连接普通电话或p s t n 中继线，运行a s t e r i s k 基于a s t e r i s k 网关的研究北京邮电大学硕士学位论文 的服务器则需要安装相应的硬件接口板以及对应的驱动。许多厂商，如 d i g i u m ，o p e n v o x 都生产用于连接普通电话、t 1 、e 1 中继线、i s d n 等的接口板。 除此之外，没有其硬件要求。 软件方面，a s t e r i s k 只需要l i n u x 操作系统。目前，a s t e r i s k 在f e d o r a ，r e d h a t ， c e n t o s 等版本的l i n u x 运行良好。同时，a s t e r i s k 开源组织也在向更多的操作系 统提供支持，但是以上的版本即可满足要求，并且稳定性可以得到保证。 a s t e r i s k 现已支持的功能有v o i c em a i l ，会议服务器，s i p 服务器，中继网关， i v r 和自动电话转接等。由于该软件开放的性质，熟悉a s t e r i s k 的工作原理可以 灵活的配置，裁剪定制所需要的功能，甚至对自己感兴趣的模块进行二次开发。 a s t e r i s k 与开源l i n u x 搭配可以打造廉价的系统应用。基于a s t e r i s k 的网关就属于 此类应用。 1 2 研究意义 基于a s t e r i s k 网关研究的主要目的是为了减少网关应用在像呼叫中心这样的 软件系统中的成本。但是国内基于a s t e r i s k 的研究并不充分，也没有大规模的使 用。原因是a s t e r i s k 使用的相关文档比较匮乏，没有完善的使用手册及源码分析。 大部分资料是英文或者从相关的邮件列表才能获取，这在一定程度上阻碍了 a s t e r i s k 在国内的开发和利用。 因此，整理并研究a s t e r i s k 将有两点实际意义。 第一，提供一种可商用网关的解决方案。虽然基于a s t e r i s k 的应用主要由软 件实现，但是随着c p u 处理能力的提高，a s t e r i s k 能够完成许多d s p 处理才能完 成的工作，并且能够保证时实性能。a s t e r i s k 网关在成本上有无可比拟的优势。 同时，在研究设计的基础上，需要经过严格的测试，验证网关应用的稳定性，减 少不必要的损失。 第二，通过本文详述a s t e r i s k 的工作原理，配置及应用，对于基于a s t e r i s k 二次开发的产品具有指导意义。a s t e r i s k 设计采用了模块的思想，将不同的功能 实体封装在模块罩，即s o 文件，通过配置文件可以动态的加载运行。模块需要 按照要求，实现指定的接口。通过理解不同模块的作用，模块的实现细节，模块 如何运作等方面，可以根据要求实现自己的模块，运行在a s t e r i s k 平台上。在 a s t e r i s k 的基础上，可以开发越来越多的产品，增加更多场合的应用开资。 1 3 主要工作 自2 0 0 8 年初进入北京邮电大学交换与智能控制国家重点实验室以来，笔者 主要从事a s t e r i s k 的应用与研究，掌握协议工作原理，解决日常问题。作为主要 研发人员，完成a s t e r i s k 网关的搭建与测试，并完成对3 9 3 2 4 m 的应用进行调研。 研究相关文献、资料，进行项目准备工作，包括3 g p p 的r f c 3 2 6 1 ，i t u to 9 3 1 ， i t u tq 7 6 3 ，3 g 3 2 4 m 协议簇。掌握协议的工作原理。 研读a s t e r i s k 超过百万的源代码，分析其数据结构，程序设计风格以及如何 实现协议。 配置定制基于a s t e r i s k 的网关的设计与实现，编写配置文档，提供详细的步 骤可供工程人员参考。 根据配置好的网关上进行可行性及性能测试。掌握测试工具如七号信令仪， m g t s ，s i p p 的使用，独自完成测试。 通过以上流程，归纳总结，完成论文的撰写工作。 2 - 北京邮电大学硕士学位论文基于a s t e r i s k 网关的研究 1 4 论文的组织结构与结构 第一章介绍了a s t e r i s k 软件的作用以及基于a s t e r i s k 网关的研究背景，对论 文的研究目的和研究意义做了简单的介绍。 第二章介绍了a s t e r i s k 网关涉及的协议，分别对i s d np r i ，i s u p , s i p , 3 g 3 2 4 m 等协议进行详细的说明，从本章可以了解不同协议的工作原理，呼叫的建立，释 放流程。各信令的具体含义。 第三章对a s t e r i s k 源码进行细致的分析，阐述重要的数据结构，程序的运行 机制等。对整个a s t e r i s k 核心的工作原理有整体的把握，基于此章内容可能a s t e r i s k 进行二次开发，增加或删减模块。 第四章提出a s t e r i s k 网关的设计与实现。通过整合新的协议处理模块来增加 a s t e r i s k 的功能，完成s i p i s u p 网关、3 g 3 2 4 m s i p 网关。同时对i s u p 协议的实 现做了详细的讲解。所有基于a s t e r i s k 协议的实现需按照a s t e r i s k 定义的接口标 准进行，通过c h a n s s 7 可以为其它基于a s t e r i s k 协议的实现提供借鉴意义。 第五章列出了a s t e r i s k 作为s i p i s d np r i ，s i p j s u p , s i p 3 g 3 2 4 m 三种网关的安 装详细步骤。详细的安装及配置细节是整个网关搭建的重要步骤。 第六章对s i p i s u p 网关进行性能测试，对其性能做出分析。 第七章对论文进行总结，研究方向的展望等。 基于a s t 硎s k 网关的研究北京邮电大学硕士学位论文 第二章a s t e r is k 网关相关协议 网关是网络的边界，a s t e r i s k 网关为不同的网络架构( 电路交换网与分组交 换网) 之间提供消息转换的功能。其中最主要的部分就是协议的转换。基于 a s t e r i s k 的网关涉及到许多种协议，如i s d np r i ， i s u p ，s i p 等。本章将对所涉及 到的协议一一介绍。 2 1 协议的描述 图2 1 协议描述 如图2 - 1 所示，通常一个协议栈是要分成不同的层进行描述和设计的。第n 层传给n + i 层的数据单元叫n 层的s d u ，传给n 1 层的数据单元叫n 层的p d u 。 也就是说n + i 层的p d u 就是n 层的s d u 。下面描述时会直接用到p d u 或s d u 不 做解释。 相邻层的通信实体间通过原语( p r i m i t i v e ) 及其相关参数进行。原语操作包括： 来自上层的请求( r e q u e s t ) 和响应( r e s p o n s e ) ，来自下层的指示( i n d i c a t i o n ) 和证实 ( c o n f i r m a t i o n ) 四种。在这种层与层相对独立的逻辑结构下，开放系统的对等实体 可以无需关心其上下层功能的实现方式，于是它们之间的信息交互进一步抽象为 一种逻辑连接，称为n 连接。相邻层之间的这一信息交互接口称之为服务访问 点( s a p ：s e r v i c ea c c e s sp o i n t ) 。 2 2ls d n 网络介绍： 因为后面章节要针对q 9 3 1 ，i s u p 进行阐述，所以得有必要介绍一下i s d n 网 络。i s d n ( i n t e g r a t e ds e r v i c ed i g i t a ln e t w o r k ) 网络由电话综合数字网( i d n ) 演 变而来，能够提供端到端的数字连接，以支持包括话音和非话业务在内的多种电 信业务，并且提供一组有限的标准化的多用途用户网络接口供用户使用。 i s d n 是数字电话网络国际标准之一，是一种电路交换网络系统，基于普通 的铜缆提为传输语音和数据提供较高的速率和质量。i s d n 是欧洲普及的电话网 络形式。g s m 移动电话标准也可以基于i s d n 传输数据。以下列出i s d n 网络中 的关键名词定义。 4 北京邮电大学硕士学位论文基于a s t e r i s k 网关的研究 r 接口：定义非i s d n 设备和终端适配器( t a ) 之间的传输转换。 s 接口：定义i s d n 设备和网络终端类型2 ( n t 2 ) 设备之间的接口。 t 接口：定义n t - 2 和n t - i 设备。 u 接口：定义n t - i 和电话交换机之间的节点 参考点：在i s d n 国际标准中被定义用来在电话交换局和用户终端设备之间 提供特定结点。 i s d n 提供以下各类的标准设备： t e l ：i s d n 标准终端设备； t e 2 ：非标准i s d n 终端设备； n t i - 网络终端1 ，标志本地环路的物理终结，具有用户传输线终端和用户 网络接口( u n i ) 功能； n t 2 ：网络终端2 ，可以是p a b x 或局域网l a n ； l e - 本地交换设备，完成用户本地环路内的设备间信息交换； t a - 终端适配器，完成非标准设备到i s d n 速率的匹配及协议转换( 它可以在 t e 2 中内嵌实现) ； 图2 2i s d n 网络 大多数n t - i 设备都包含n t - 2 设备的功能，参考点s 和t 一般合并为s t 参 考点，在北美，n t - i 设备属于用户自备设备，用户必须自己来维护，因此电话 公司提供给用户u 接口。在其他国家，n t - i 设备由电信公司维护，他们提供给 客户s 厂t 接口。 以数字电话网为基础，基本速率是6 4 k b i t s 或n * 6 4 k b i t s 区别于i d n ，全部为数字连接。可提供多种业务。因为i s d n 使用了数字信 号，可以传递任何数字形式的业务，如语音，视频，电报，图片等，这是一个软 i d n 网络的一大进步。 通过接口接入i s d n 网络，i t u 定义三类信道，b 信道，用以传送业务信息； d 信道，用以传送信令；h 信道，用以传送h 信道。两种标准接口：b r i ( b a s i cr a t e i n t e r f a c e ) 基本速率接口，包括两个b 信道和一个d 信道，称2 b + d 接口，不过现 在已很少见这种接口，基本退出历史了；另一类为p r i ( p r i m a r yr a t ei n t e r f a c e ) 基群速率接口。p r i 在北美使用2 3 b + d , 在欧洲使用的是3 0 b + d 。我国使用的是欧 洲标准。 5 基于a s t e r i s k 网关的研究北京邮电大学硕士学位论文 1 3 i2 3 b + d 帧同步时隙 bd 羡艮豳塞陵强醵f 陋护照b 陋融l 叫? l i 4 l - 5 l j 6 k 7 l t 8 l ! ? 卜f 戤净净| 2 4 圈t 融p 1 个时隙= 8 b i 寺数据信息 1 帧帧 图2 3i s d n 时隙划分 i s d n 的业务： i t u 将i s d n 的业务划分为三大类：承载业务，由网络提供信息传递服务，用 电路交换或分组交换的方式将信息从一个用户网络接口透明的传递到另一个用 户网络接口，对信息不做任何处理。用户终端业务：由网络和终端设备共同向用 户提供的通信业务。补充业务，业务的附加性能，它总是和承载业务或用户终端 业务一起提供业务，不能单独存在。 本文中用到的i s d n 业务属于第一类业务，承载业务。 呼叫建立的时候，一个6 4 k 的b 信道被建立和占用，直到呼叫结束。每一个 b 通道都可以建立一个独立的语音连接。多个b 通道可以通过复用合并成一个高 带宽的单一数据信道。 2 3is d np ri 根据上一节介绍可知，i s d np r i 是一种接口，通过该接口可接入i s d n 网络。 i s d n 的d 信道为控制信道，有独自的协议栈。而b 信道传输数据信息。 参照o s l 参考模型，i s d n 分为四层，如下图所示： 图2 4i s d np r id 信道协议栈 物理层：规定了i s d n 各种设备的电气机械特性，及物理电气信号标准。p r i 对应使用的是e ! t 1 板卡。 6 北京邮电大学硕士学位论文基于a s t e r i s k 网关的研究 数据链路层：完成物理连接间的数据成帧解帧及相应的纠错等功能，向上 层提供一条无差错的通信链路； a 帧的分界、同步和透明传送； b 同一d 信道上多个数据链路的复用 c 保持接收帧的顺序和发送顺序的一致； d 为提供可靠通路进行必要的差错控制，以及流量控制。 网络层：进行路由选择、数据交换等，负责把端到端的消息正确地传递到对 端。 而其中的第四层描述进程间通信、与应用无关的用户服务及其相关接口和各 种应用，这部分协议不在i s d n 规定之内，由相关应用决定。 本节主要应用q 9 3 1 这一层的应用。 消息格式如下 1 l 2 l3 | 辱s 67l8 llil ，、：j + 7 ，i i i 、够i + i7 。二| ， p r o t o c o lds c n m i n a t o r j ，0 ，0 | 0 | 0 ，l e n g t ho fc r v c a l lr e f e r e n c ev au o ( 1o r2o c t e t s ) ! ：0 | m e s s a g e t y p e ， 。 ， m a n d a t o r y & o p t i o n a l ，一， | ：lj ，0 一j。 i n f o r m a t i o ne l e m e n t s ( v a r i a b l e ) 图2 5q 9 3 1 帧格式 p r o t o c o ld i s c r i m i n a t o r 用于标识是第三层的协议，q 9 3 1 值为o x 0 8 。 l e n g t ho fc r v 指示c r v 的长度。 c r y ( c a l lr e f e r e n c ev a l u e ) 呼叫参考值。 m e s s a g et y p e 标识消息的类型。 m a n d a t o r y & o p t i o n a l 必须和可选的消息部分。 i s d n 的消息分为四种类型： ( 1 ) 呼叫建立类( c a l ls e t u p ) ：用于建立呼叫，即 a ) 根据用户的请求建立b 信道上的呼叫； b ) 根据用户的请求在呼叫中加入补充业务性能； c ) 通知主叫呼叫建立过程的进展情况。 表2 1 呼叫建立类 m e s s a g et y p ed e s c r i p t i o n描述 0 0 00 0 0 0 1 a l e r t i n g振铃，表示正在向被叫振铃 0 0 00 0 0 1 0c a l lp r o c e e d i n g 呼叫进行中 0 0 00 0 0 1 1 p r o g r e s s 呼叫过程 0 0 00 0 1 0 1 s e t u p 呼叫建立请求 0 0 00 0 1 1 1c o n n e c t 呼叫建立成功指示( 被叫发) o o o0 1 1 0 1 s e t u pa c k n o w l e d g es e t u p 证实 0 0 00 1 1 1 1c o n n e c ta c k n o w l e d g e c o n n e c t 证实( 网络发) 7 基于a s t e r i s k 网关的研究北京邮电大学硕士学位论文 1 2 ) 呼叫状态类( c a l li n f o r m a t i o n ) ： 在呼叫进行期间，用于实现呼叫的临时挂起和恢复等业务，比如在呼叫期间 的任意用户可能把终端暂时挂起( s u s p e n d ) ，在适当时候恢复( r e s u m e ) ；在 此期间，网络保护原呼叫的所有记录和性能要求等信息。 表2 - 2 呼叫状态类 m e s s a g et y p e d e s c r ip t i o n描述 0 0 10 0 0 0 0u s e ri n f o r m a t i o n用户用户信息 0 0 10 0 0 0 1 s u s p e n dr e j e c t 临时挂起拒绝 0 0 10 0 0 1 0r e s u m er e j e c t 恢复拒绝 0 0 10 0 1 0 0h o l d 保持 0 0 1 0 0 1 0 1 s u s p e n d挂起请求( 用户发) 0 0 10 0 1 1 0r e s u m e 恢复被挂起的呼叫( 用户发) 0 0 10 1 0 0 0h o l da c k n o w l e d g eh o l d 证实 0 0 10 1 1 0 1 s u s p e n da c k n o w l e d g es u s p e n d 证实 0 0 10 1 1 1 0r e s u m ea c k n o w l e d g e r e s u m e 证实 0 0 11 0 0 0 0 h o l dr e j e c th o l d 拒绝 0 0 11 0 0 0 1 r e t r i e v e 0 0 11 0 0 1 1r e t r i e v ea c k n o w l e d g e 0 0 11 0 1 1 1r e t r i e v er e j e c t ( 3 ) 呼叫清除类( c a l lc l e a r ) ：包括呼叫结束时的各种控制消息。 表2 3 呼叫消除类 m e s s a g et y p ed e s c r i p t i o n 描述 0 1 00 0 1 0 1d i s c o n n e c t用户请求拆线 0 1 00 0 1 1 0r e s t a r t请求重启 0 1 00 1 1 0 1r e l e a s e 通路和呼叫号码释放请求 0 1 00 1 1 1 0r e s t a r ta c k n o w l e d g e r e s t a r t 证实 0 1 01 1 0 1 0r e l e a s ec o m p l e t e 释放成功 ( 4 ) 其他杂项类( m i s c e l l a n e o u s ) - 多用于传递与补充业务有关的消息 表2 4 其它类 m e s s a g et y p ed e s c r i p t i o n 描述 0 1 10 0 0 0 0 s e g m e n t 分段消息 0 1 10 0 0 1 0 f a c i l i t y补充业务请求证实 0 1 10 0 1 0 0 r e g i s t e r注册 0 1 10 1 1 1 0 n o t i f y 与呼叫有关的通知消息 0 1 11 0 1 0 1s t a t u se n q u i r y状态查询 0 1 11 1 0 0 1 c o n g e s t i o nc o n t r o l拥塞控制消息 0 1 11 1 0 1 1i n f o r m a t i o n 辅助信息 0 1 11 1 1 0 1 s t a t u s 状态信息( 响应状态查询) 北京邮电大学硕士学位论文 基于a s t e r i s k 网关的研究 相连的两个i s d n 设备要设置u s e r 端和n e t w o r k 端。根据设置的不同，q 9 3 1 内部要执行不同的自动机，进入不同的状态。部分协议栈的实现要根据此来打印 不同的l o g 来跟踪呼叫，调试等。 2 4ls u p 协议 i s u p 协议是七号信令的一部分，并不能独立存在，由i t u t 组织制定。i s u p 协议处于七号信令的应用层部分。通过m t p 一3 接收或发送消息。通过本章讲解， 可以了解到七号信令的工作机制及消息处理等。 z 4 1 七号信令 赫。lt 酬卜 l s u 弦彳u 弦d u 弦 t c a 弦 l 辨舻 s c c p , j 1 m t p - 酗了- 2 妒 毳疼了弘薹矿 图2 5 七号信令协议簇 m t p1 层对应o s i 物理层，定义了数据链路即传输媒体的物理、电气和功能 特性以及链路接入节点的方法，用于信号的双向传递通路 m t p2 层对应o s i 数据链路层，其作用是保证信令消息比特流( 帧) 在相邻 两个信令点之间点到点的可靠传送。 m t p3 层对应于o s i 网络层，具体包括两部分功能： 信令消息处理( s m h ) 功能：负责发送消息的选路和接收消息的分配或转发。 信令网管理( s n m ) 功能：其主要作用是在信令网发生异常的情况下，根据 预定数据和网络状态信息调整消息路由和信令网设备配置，以保证消息的正常传 送。主要完成寻址功能，把目标地址映射为不同的信令链路。包括故障恢复后的 结构容错和负荷分担。 m t p ( m e s s a g et r a n s f e rp a r t ) ，消息传递部分，三部分确保消息无差错地由源 端传送到目的地，它们只关心消息的传递，并不处理消息本身的内容。 第4 层称为用户部分( u p ) ，相当于7 层结构中的应用层，具体定义各种业 务的信令消息和信令过程。己定义的用户部分包括电话用户部分( t u p ) 和i s d n 用户部分( i s u p ) 。它们都是基于电路交换的业务，定义的都是电路相关消息。 其中d u p 指的是电路交换数字业务，现在很少使用。 s c c p ( s i g n a l l i n gc o n n e c t i o nc o n t r o lp a r t ) 信令连接控制部分。 这部分的主要功能是通过全局名翻译支持电路无关消息的端到端传送，同时 9 基于a s t e r i s k 网关的研究 北京邮电大学硕士学位论文 还支持面向连接，即虚电路方式的消息传送服务。s c c p 提供了7 层结构中的较 完整的网络层功能。 t c a p ( t r a n s a c t i o nc a p a b i l i t ya p p l i c a t i o np a r t ) 主要功能是对网络结点间的对话和操作请求进行管理，为各种应用业务信令 过程提供基础服务。它本身属于应用协议，但和具体应用无关。 a p ( a p p l i c a t i o np a r t ) 和具体业务有关的各种应用部分，包括o m a p 网络操作维护应用部分、i n a p ( i n t e l l i g e n tn e t w o r ka p p l i c a t i o np a