软交换技术原理

1、/82 中国电信集团北京研究院 11 软交换技术原理软交换技术原理 /82 中国电信集团北京研究院 22 培训提纲 软交换网络设备的技术要求 软交换组网技术要求 软交换网络中的协议 /82 中国电信集团北京研究院 33 软交换设备的技术要求 /82 中国电信集团北京研究院 44 软交换网络中的主要设备 软交换设备（SS） 作为系统的控制核心，完成协议适配、呼叫处理、资源 管理、业务代理等，并作为系统的对外接口完成和其它 系统的互连互通功能。 信令网关（SG） 完成电路交换网和分组交换网之间SS7转换的功能 中继媒体网关（TG） 在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主要用于 中继接入 /82

2、 中国电信集团北京研究院 55 软交换网络中的主要设备（2） 接入媒体网关(AG) 在软交换的控制下，完成流媒体的转换功能，主要用于 终端用户、PRI、BRI、V5接入 IAD 主要完成终端用户的语音、数据、图象等的综合接入功 能。 应用服务器 利用软交换提供的应用编程接口（API），通过提供业 务生成环境，完成业务创建和维护功能。 /82 中国电信集团北京研究院 66 p软交换设备技术要求 p媒体网关设备技术要求 p信令网关设备技术要求 /82 中国电信集团北京研究院 77 NGN的控制核心：软交换设备 软交换机(Softswitch）是一种功能实体，为下一代网 络具有实时性要求的业务提供呼

3、叫控制和连接控制功 能，是下一代网络呼叫与控制的核心。 软交换可继承原有PSTN/ISDN网络的业务特性，因此 采用软交换技术实现传统的TDM交换演进到NGN已成 为业界的共识。 /82 中国电信集团北京研究院 88 业务提供功能 网管功能 计费功能 SSF功能 呼叫控制功能 各种 媒体网关 SIP 终端 H.248 终端 MGCP 终端 IN H.323 IP 电话网 NO.7 AAA服务器网管服务器应用服务 器（APIS) SIP 系统 Softswitch 互通功能 信令网关 信令网关 软交换设备 Radius SIP/INAP SNMP SS7/IP(SIGTRAN) H.248 IN

4、AP/IP SIP/BICC SIP H.323 SIP H.248 MGCP 软交换设备的功能要求 /82 中国电信集团北京研究院 99 软交换机提供业务的方式 基本业务和补充业务都是在 Softswitch 中直接完成的 新业务提供方式有三种 通过API开放业务，由Application Server或第三方业务平台 放业务逻辑， Softswitch负责业务具体的实施； Softswitch充当SSP,通过 INAP 和智能网中已有的 SCP 通信， 重用目前已经存在的智能业务； 直接在 Softswitch 本机上提供增值业务（如800号、移机不 改号） /82 中国电信集团北京研究院

5、 1010 软交换机的功能分工 软交换机其功能可以分为电话呼叫服务器、SIP 服务 器等 电话呼叫服务器：通过媒体网关控制协议实现对所属中继网 关和接入网关的控制，实现基于分组承载网络的 PSTN/ISDN 业务特性。部分设备制造商将这类服务器再细 分为汇接（长途）层面的呼叫服务器、端局层面的呼叫服务 器和移动呼叫服务器。 SIP服务器：提供SIP代理、注册、定位等SIP协议处理功能， 实现基于分组网络的SIP 终端多媒体通信的能力. /82 中国电信集团北京研究院 1111 软交换设备的设置方式 综合设置方式 在控制层提供单一机型的软交换控制设备，支持多 种协议，同时具有电话呼叫控制器和SI

6、P 服务器等 多种功能。 分散设置方式 根据不同的功能需求，提供不同类型的软交换控制 设备，控制不同的媒体网关和终端设备，以分别提 供传统固话业务、移动业务、IP多媒体业务。 /82 中国电信集团北京研究院 1212 软交换设备的操作平台 C-PCI平台：采用符合Compact PCI标准的电信级平台， 采用通用或专用的实时操作系统。已有多数电信设备 厂商推出。 交换机平台：有一部分的软交换机是从传统TDM交换机 升级而来。 商用服务器平台：主要以SUN商用服务器平台为主，采 用商用的操作系统。几乎所有的NGN设备制造商均推出 了此类软交换机。 /82 中国电信集团北京研究院 1313 p软交

7、换设备技术要求 p媒体网关设备技术要求 p信令网关设备技术要求 /82 中国电信集团北京研究院 1414 媒体网关(Media Gateway）功能与协议 接接 入入 功功 能能 协议处理功能协议处理功能 语音压缩功能语音压缩功能 语音处理功能语音处理功能 分分 组组 网网 接接 入入 功功 能能 资源控制和管理功能资源控制和管理功能 维护和管理功能维护和管理功能 PSTN交换局交换局 模拟用户模拟用户 V5.2用户用户 PBX用户用户 ISDN用户用户 ADSL用户用户 无线用户无线用户 分组传送网分组传送网 软交换设备软交换设备 /82 中国电信集团北京研究院 1515 媒体网关(Medi

8、a Gateway）分类 中继网关（TG)：提供2M中继接口，实现64K电路与 分组中继的语音编码格式的相互转换，一般放置于局 端，与分组骨干网相连 。 用户驻地网关（AG或RG):提供各类传统用户的接入端 口，实现基于分组网承载的传统用户接入，端口数量 在100以上，一般放置于局端或小区内，与分组城域 网相连。 综合接入设备（IAD）：实现用户的数据、语音的综 合接入，提供148不等数量的用户接入端口，一般 放置于楼道或用户家中，通过LAN或ADSL接入网络。 /82 中国电信集团北京研究院 1616 分组语音承载类型 TG或AG可支持 IP承载：VoIP ATM承载：VoATM(AAL1/

9、2)、VoIPoATM(AAL5) IAD可支持 IP承载（网络侧为以太网接口）：VoIP xDSL承载（网络侧为xDSL接口）：如VoADSL /82 中国电信集团北京研究院 1717 语音编码技术（1） 从模拟话音信号到VOIP的分组包需要经过以下几个过 程： 300-3.4KHz的模拟语音信号的数字化过程，成为64kbit/s 速 率的PCM语音信号。 PCM信号经过各种方式的压缩编码，成为各种速率的压缩 语音信号。 增加RTP头、UDP头、IP头后，成为VOIP分组包。 语音编码种类 G.711:64Kb/s（无压缩） G.729a:8Kb/s G.723.1:5.3kbit/s或6.

10、3kbit/s（可跟据网络情况自动调整速 率） /82 中国电信集团北京研究院 1818 语音编码技术（2） 语音静荷大小：一个语音分组所包含语段信息 的时间长度，单位一般为ms。 采用同样的编码器时，语音静荷越大，数据包利用 率越高，带宽占有越小，如G.711(20ms）需占有带 宽83.6Kb/s,G.711（5ms）需占有带宽142.4kb/s。 语音静荷越大，引入的时延也越大。 /82 中国电信集团北京研究院 1919 语音处理技术（1） 时延的处理 时延指标 ITU-T G.114建议单向延迟最低门限：400ms PSTN的语音端到端时延：150ms 软交换系统要达到接近PSTN的质

11、量：50ms），回声越严重。 媒体网关通过回声消除器来实现回声的抵消 静音压缩（VAD)和舒适噪音(CNG)的产生 为节约带宽，当呼叫的双方长时间不通话时，需要对静音进 行压缩 。 当环境过于安静时，媒体网关要能够生成舒适噪音，以满足 人们的听觉习惯。 /82 中国电信集团北京研究院 2222 语音处理技术（4） 分组丢失的帧侧和补偿 如果网络中的分组丢失过多，会影响到通话的质量， 会出现断话等现象。 对于分组丢失的处理包括预防和补偿两步：预防就 是要将语音等业务打上高的优先级，当网络出现拥 塞时，优先传送这类业务；补偿就是媒体网关设备 必须能够实现对丢失分组的再生功能。 /82 中国电信集团

12、北京研究院 2323 p软交换设备技术要求 p媒体网关设备技术要求 p信令网关设备技术要求 /82 中国电信集团北京研究院 2424 SS7 Circuit SS7 Circuit P S T N P S T N IP网络网络 SGSG MGMG MGCMGC PSTN网络和网络和NGN网络互通原理网络互通原理 /82 中国电信集团北京研究院 2525 信令网关功能 在现有网络和NGN网络互通的信令层面，必须首先保 证现有网络和NGN网络中的交换设备使用相同的应用 层协议，同时，由于NGN网络在承载层和现有网络不 同，所以，在两个网络中的承载信令部分，分别使用 窄带信令承载，和宽带信令承载，而

13、信令网关就是两 种承载进行转换的专用网关设备 /82 中国电信集团北京研究院 2626 信令网关的组网方式信令网关的组网方式 依据信令网关设备分类的不同，信令网关的组网可 以分为两类： 信令点组网 信令转接点组网 /82 中国电信集团北京研究院 2727 信令点组网方式（1） 七 号 信 令 网 A/F链 IP网 信 令 网 关 信 令 点 PSTN网 Soft Switch M G M G 基于基于IPIP的软交换机、媒体网关和信令网关的的软交换机、媒体网关和信令网关的 组网应用示意图组网应用示意图 /82 中国电信集团北京研究院 2828 信令点组网方式（2） 七号信令网 A/F链 IP网

14、 IP-SCP 信令 网关 信令点 基于基于IP的的SCP与信令网关的组网应用示意图。与信令网关的组网应用示意图。 基于基于IP的归属位置寄存器（的归属位置寄存器（HLR）和基于和基于IP的短消息的短消息 中心（中心（SMC）与与IP-SCP的应用类似的应用类似 /82 中国电信集团北京研究院 2929 信令转接点组网方式 /82 中国电信集团北京研究院 3030 内置信令网关 媒体网关内可以内置信令网关功能 BRI/PRI MG(SG) MGC IP Network M2UA/SCTP IUA/SCTP V5UA/SCTP LEX SS7 MGCP/H248 V52 /82 中国电信集团北京

15、研究院 3131 信令网关作为宽带STP 独立的信令网关可实现STP功能，组建基于IP的七号信 令网 STP SEP IP Network STPSEP SS7/MTPSS7/MTPSS7/MTPSS7/MTPSS7/IPSS7/IP /82 中国电信集团北京研究院 3232 软交换组网技术要求 /82 中国电信集团北京研究院 3333 p软交换网络的组网 p网络的冗灾技术 /82 中国电信集团北京研究院 3434 软交换机组网（1） 单平面结构 所有SS（软交换机） 均了解全网的路由设置数据， 任一SS 的增加和减少，所有的SS 均需要做路由数据更改。 /82 中国电信集团北京研究院 353

16、5 软交换组网（2） 多域平面结构（路由服务器方式） 引入路由数据分层的概念，即SS 仅了解一定区域的路由设 置数据，在SS 之上增加一层路由服务器用于对其他区域被 叫用户的寻址 路由服务器接受主叫端SS 的寻址请求，通过数据查询或向 其他路由向服务器发出寻址请求得到并向主叫端SS 返回被 叫的SS 地址 路由服务器不做呼叫控制信号的传递，呼叫控制信号的传递 最多需要一跳 路由服务器可以多级设置 /82 中国电信集团北京研究院 3636 软交换组网（3） 多域平面结构（续） 路由服务器 SS1 SIP/SIP-T/H323 LDAP/TRIP DNS+ENUM 路由服务器 路由服务器 SS1

17、SS1 SS1 SS1 SSn /82 中国电信集团北京研究院 3737 软交换组网（4） 分级结构 在软交换控制设备之上增加一层代理服务器或高级软交换机。 代理服务器或高级软交换机接受下级软交换送来的呼叫控制 信号，完成被叫用户的寻址,和呼叫的接续处理功能。在这 种情况下，呼叫信号的传递路径大于一跳。 /82 中国电信集团北京研究院 3838 p软交换网络的组网 p网络的冗灾技术 /82 中国电信集团北京研究院 3939 设备可靠性的实现 软交换机 专用平台：CPU采用n+1或nm或11备份 商用平台：多CPU配置 大型网关设备（如信令网关、中继网关、接入网关及 媒体资源服务器） 关键单板冗

18、余备份 接口备份 /82 中国电信集团北京研究院 4040 网络容灾的实现（1） 软交换节点备份：在不同物理位置上的两台软交换机 主备用或互为备份。网关在正常时受归属软交换控制， 当归属软交换故障，网关将由软交换备份节点控制 “A”主用 “B” 备用 “A” 备用 “B”主用 “A”主用 “B” 备用 “A” 备用 “B”主用 heartbeat heartbeat PSTN端局 PSTN端局 PSTN端局中继网关 接入网关 中继网关 接入网关 中继网关 接入网关 PSTN端局中继网关 接入网关 /82 中国电信集团北京研究院 4141 网络容灾的实现（2） 虚拟网关：同一网关划分为若干部分（

19、虚拟网关），每一部分可受不同的软 交换控制。若有软交换故障，则只影响该网关部分的话务接入 PSTNTG1TG2PSTN SG SG GW1GW2GW3GW4 SS1SS2 /82 中国电信集团北京研究院 4242 软交换网络中的协议 /82 中国电信集团北京研究院 4343 网络中的协议 软交换与网关之间：H.248、MGCP 软交换之间：SIP-T、BICC 软交换与信令网关之间：SIGTRAN(SCTP、 M3UA、M2UA、M2PA) SIP、H.323 /82 中国电信集团北京研究院 4444 软交换协议体系 第三方业务平台第三方业务平台 业务平台业务平台/ / SCPSCP 用户用户

20、/ /业务业务 数据库数据库 软交换机软交换机 媒体媒体 网关网关 信令信令 网关网关 SIP、CORBA 信令转换信令转换SIGTRAN （M3UA 、M2UA、M2PA、IUA） SS7、Q.931 智智 能能 终终 端端 实时媒体传送实时媒体传送 （RTP,RTCP） 媒体服务器媒体服务器 P P S S T T N N PCM 软交换机软交换机 策略服务器策略服务器 COPS 网管系统网管系统 网管接口协议网管接口协议 （SNMP、MML） 数据访问数据访问 （MAP、LDAP） 业务调用（业务调用（INAP、SIP） 呼叫控制呼叫控制 （SIP/SIP-T、BICC、H323） 呼叫

21、控制呼叫控制 （SIP、H323） 媒体网关控制媒体网关控制 （MGCP、H248） APIAPI /82 中国电信集团北京研究院 4545 软交换协议分类（1） 呼叫控制协议 H323：由ITU-T推出，基于二进制，用于IP电话、视频通 信的协议体系，软交换体系中主要应用于软交换与H323 GK、软交换与H323 GW /终端之间、H323终端之间。 SIP：由IETF推出的基于文本的会话通信协议，主要应用 于SIP 服务器（软交换）之间、SIP服务器与SIP终端之间、 SIP终端之间。 SIP-T：SIP协议的扩展，用于在软交换机之间透传ISUP 的负载消息，ITUT对SIP-T作进一步完

22、善，称为SIP-I。 BICC：ITU-T推出的与承载网络无关的呼叫控制协议，功 能与ISUP类似。 /82 中国电信集团北京研究院 4646 软交换协议分类（2） 网关控制协议（主从控制协议） MGCP:早期使用的网关控制协议，由IETF制定， 应用于软交换与TG/AG/MS/IAD之间。 H248/MAGACO:由ITU/IETF共同制定，功能与 MGCP类似，但在多媒体业务实现、协议维护管 理等方面比MGCP有优势。 /82 中国电信集团北京研究院 4747 软交换协议分类（3） 媒体流传送协议 RTP：IP实时媒体流传输协议，用于承载各类编 码的语音、视频信号。 RTCP：IP实时媒体

23、流传输控制，与RTP同时使 用，用于传送媒体流QOS的反馈信息。 /82 中国电信集团北京研究院 4848 软交换协议分类（4） 信令传输协议（SIGTRAN) M3UA：适配七号信令MTP3层的消息 M2UA/M2PA: ：适配七号信令MTP2层的消息 IUA:适配ISDN Q.931协议 V5UA:适配V5协议 SCTP:在适配协议下层提供可靠的传输服务,与 TCP/UDP并列为IP网的传输层协议。 /82 中国电信集团北京研究院 4949 软交换协议分类（5） 业务调用协议 SIP:可应用于软交换机与应用服务器之间 INAP：软交换（SSF）SCP CAMEL:软交换（Mobile SS

24、F）Mobile SCP 策略控制协议 COPS：用于策略下发与响应信息上报。 网管协议 SNMP:由IETF定义，广泛应用于计算机界、IP网的网管协议，在软交换 体系中应用最普遍。 Q3:TMN框架内定义的网管接口协议，适用于ATM网关或部分由电路交 换机改造的软交换。 MML：人机命令接口，部分软交换采用。 /82 中国电信集团北京研究院 5050 软交换协议分类（6） 数据库访问协议： LDAP（Lightweight Directory Access Protocol），适用于 SIP服务器与数据库之间或软交换与路由服务器（RS)之间 的数据访问。 MAP：应用于软交换机（MSC/VL

25、R SERVER）与HLR之间 API的协议: CORBA：分布对象技术，API常用。 SIP：用于基于SIP的API /82 中国电信集团北京研究院 5151 pMGCP pH.248 pSIP pSIGTRAN /82 中国电信集团北京研究院 5252 Connection 1 Connection 2 Gateway Connection 3 MGCP协议呼叫连接模型 Gateway EP1 EP2 EP3 EP4 EP5 EP：End Ponit /82 中国电信集团北京研究院 5353 端点（endpoint） 端点（endpoint）的概念： 端点就是数据源或者数据宿， 物理端点：

26、如64kb/s的中继电路、模拟用户线接口 虚拟端点：如语音服务器上语音资源等。 端点描述格式为：local-endpoint-namedomain- name。 端点的标识可以引入通配符“*”或“”，“*”代表所有 符合指定条件的端点，“”表示从符合相关条件的端点中 任选一个。 /82 中国电信集团北京研究院 5454 连接（connection） 连接（connection）的概念 点到点连接：两个互相发送数据的端点之间的一种关连，一旦该关联 在两个端点都建立起来后，就可开始传送数据。 多点连接：多个端点之间的关联。 连接标识与呼叫标识 由网关为每个连接分配唯一的一个连接标识（Connect

27、ionID） 与连接相关联的属性之一是呼叫标识符（Call ID），与ConnectionID 不同的是，呼叫标识符由呼叫代理创建，在同一个呼叫中，所有涉及 的连接共享同一个呼叫标识符。 连接可建在不同类型的承载网络之上 通过RTP承载于IP网络。 通过AAL2承载于ATM网络。 /82 中国电信集团北京研究院 5555 MGCP协议结构 MGCP是一种文本协议。 协议消息分为两类：命令和响应，每个命令需要接收 方回送响应，采用三次握手方式证实。 命令消息由命令行和若干参数行组成。 响应消息带有3位数字的响应码(如“200”代表“成功处理” 和若干参数行。 MGCP采用SDP向网关描述连接参数

28、 为了减少信令传送时延，MGCP采用UDP传送 /82 中国电信集团北京研究院 5656 MGCP协议命令 CALLCALL AGENTAGENT MGMG EPCF RQNT CRCX NOFY MDCX DLCX AUEP AUCX RSIP /82 中国电信集团北京研究院 5757 事件与信号 事件(Events）：指状态变化，如摘机、挂机、排 叉、收到的电话号码等事件 。 由呼叫代理指示MG检测指定的事件，指定事件发生后 MG应立即上报。 大多数情况下，事件发生在端点上，但在一些应用中， 有时候会需要向不同的连接发送不同的待检测事件。 信号（Signals):指对端点施加的信号音或动作

29、 由呼叫代理指示MG对端点放某种信号音、录音通知、 DTMF、FSK、反极信号或停止前面的信号。 /82 中国电信集团北京研究院 5858 RSIP(restart) 200 OK RQNT(Ep1 R:hd) 200 OK(Ep1) .AUEP (*) 200 OK (Ep1) 200 OK (Ep2) : RQNT(Ep2 R:hd) 200 OK(Ep2) Softswitch MG1/2 1 1 2 2 3 3 4 4 基本呼叫信令流程网关注册 /82 中国电信集团北京研究院 5959 基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(1) NTFY(L/hd) 200 OK RQNT(S:dl R:h

30、u digitmap) 200 OK NTFY(dial str: 7654321) 200 OK 200 OK(connection IDx,SDP1) 6. CRCX(call IDn M:sendrecv SDP1) 200 OK (connection IDy SDP2) 拨号音拨号音 摘机摘机 拨号拨号 : CRCX(call IDn M:recvonly ) 7654321 RQNT(R:hu) 200 OK MDCX(M:Recvonly SDP2) 200 OK RQNT(S: rt) 200 OK RQNT(S:rg R:hd ) 200 OK 振铃振铃 回铃音回铃音 Sof

31、tswitch MG1 MG2 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 /82 中国电信集团北京研究院 6060 基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(1) 1、MG1监测到Ep1“摘机”，并上报软交换。 2、软交换下发“被叫号码表（digitmap）”，要求MG1送“拨号音”，并 同时监测“挂机”。 3、主叫用户拨被叫号码，MG1在监测到第一位号码时停送拨号音，按照 digitmap将收全的号码上报到软交换。 4、软交换要求MG1继续监测Ep1的“挂机”动作。 5、软交换经过被叫号码分析，找到被叫方后，创建MG1Ep1的连接， 媒体连接模式为“receive onl

32、y”，MG1在回应中写入主叫的媒体分组连 接信息”SDP1“。 6、软交换创建MG2-Ep2的连接，并告知主叫的媒体分组连接信 息”SDP1”,媒体连接模式为“send and receive”，MG2在回应中返回 被叫的媒体分组连接信息”SDP2“。 7、软交换修改MG1-EP1的连接参数，并告知被叫的媒体分组连接信 息”SDP2“，媒体连接模式为“receive only” 。 8、软交换要求MG1向主叫送”回铃音“。 9、软交换要求MG2向被叫“振铃”。 /82 中国电信集团北京研究院 6161 MDCX(M:SendRecv) 200 OK NTFY(L/hd) 200 OK NTFY

33、(L/hu) 200 OK 15. DLCX(call IDn,connection IDy) 200 OK NTFY(L/hu) 200 OK 16. DLCX(call IDn, connection IDx) 200 OK 基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(2) RQNT( R:hu) 200 OK RQNT(R:hu ) 200 OK 正常正常 通通 话话 应答应答 挂机挂机 挂机挂机 7654321 RQNT(R:hd ) 200 OK 忙音忙音 200 OK RQNT(R:hd ) Softswitch MG1 MG2 1010 1111 1212 1313 1414 1515 16

34、16 1717 1818 1919 /82 中国电信集团北京研究院 6262 基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(2) 10、被叫应答，MG2上报软交换。 1112、软交换要求MG1/MG2监测主/被叫用户的挂机动作。 13、软交换修改MG1-Ep1的媒体连接模式为“send and receive”，主被叫开始通话。 ： 14、通话结束，被叫先挂机，MG2上报软交换。 1516、软交换先后拆除MG2-Ep2、MG1-Ep1的连接，主叫 听到忙音。 17、软交换要求MG2监测MG2-Ep2的下一“摘机”动作。 18、主叫挂机，MG1上报软交换. 19、 MGC要求MG1监测MG1-Ep1的下一“摘

35、机”动作。 /82 中国电信集团北京研究院 6363 IETF MGCP的版本状况 当前版本=1.0 RFC 3435 /82 中国电信集团北京研究院 6464 pMGCP pH.248 pSIP pSIGTRAN /82 中国电信集团北京研究院 6565 H248协议模型 Context Term Term Context Term Term Term GateWay Term: terminationTerm: termination /82 中国电信集团北京研究院 6666 上下文 Context Context的概念： 一个上下文指的是多个终结点间的关联，如果关 联中涉及了多于两个的终

36、结点，则它描述了拓扑结构 （谁和谁接收/发送），媒体混合和/或交换参数。 它可以通过Add 命令进行创建，通过Subtract 或 Move命令进行删除。 /82 中国电信集团北京研究院 6767 终结点 Termination（1） 终结点概念： 一个终结点是MG 中的逻辑实体，能够发送和（或） 接收一种或多种媒体。 一个终结点在任一时刻属于且只能属于一个上下文。 /82 中国电信集团北京研究院 6868 Termination Semi-permanent Termination Ephemeral Termination Root Termination 终结点分三种类型：终结点分三种类

37、型： p 半永久终结点：也叫物理终结点，半永半永久终结点：也叫物理终结点，半永 久存在，如，代表一个久存在，如，代表一个TDM信道或模拟用信道或模拟用 户线端口的终结点可以存在到不再提供给户线端口的终结点可以存在到不再提供给 MG为止。为止。 p短暂终结点：代表短暂信息流的终结点短暂终结点：代表短暂信息流的终结点 ，如，如RTP流，只在使用时才存在。流，只在使用时才存在。 pRoot终结点：当命令是对整个终结点：当命令是对整个MG操作，操作， 而不是其中一个终结点，则使用而不是其中一个终结点，则使用Root终结终结 点。点。 终结点 Termination（2） /82 中国电信集团北京研究院

38、 6969 H248命令 Add Modify Subtract Move AuditValue AuditCapabilities Notify ServiceChange MGC MG /82 中国电信集团北京研究院 7070 H248协议消息的编码和传输 协议信息的编码格式可以是文本格式，也可以是二 进制格式，可通过指定不同的IP port实现。 协议假设下层网络是不可靠的，因此事务的状态和 可靠性由协议实现完成三次握手机制 协议实现可以基于TCP、UDP、SCTP或非IP类协 议（如：MTP-3B、AAL5等）传输。 H.248 TCP/UDP/SCTP IPATM AAL5 /82

39、中国电信集团北京研究院 7171 H248协议消息重传机制 重传机制：发出请求消息后，启动重发定时器，超 时收不到对方的响应消息，则重发请求消息。 接收请求消息的一方可以在重发定时器超时前发送 pending消息扼制重发定时器。 /82 中国电信集团北京研究院 7272 重启雪崩的预防 Softswitch MG1 MG3 MG4 MG5 MG2 ServiceChange o大量大量MG同时向同时向MGC注册注册 时，时，MGC同时接收大量数同时接收大量数 据包会导致据包会导致MGC瘫痪，这瘫痪，这 种现象叫重启雪崩。种现象叫重启雪崩。 o对每个对每个MG采用采用“重启定重启定 时器时器”来

40、防止重启雪崩。来防止重启雪崩。 o重启定时器由重启定时器由MG自行设自行设 定，随机取定，随机取0MWD（最最 大等待延时）的值。大等待延时）的值。 Restart Avalanche /82 中国电信集团北京研究院 7373 协议的安全机制 采用IPSec (RFC2401 ) 协议 Support of the AH header (RFC 2402) 支持媒体网关和 MGC之间信息的鉴定和完整性保护。 Support of the ESP header ( RFC 2406 ）可以提供信息的 机密性。 媒体连接的保护 协议允许MGC为MG提供“Session Keys”用来加密音频信 息

41、，以防窃听。 /82 中国电信集团北京研究院 7474 CTX = NULL,ServiceChg=ROOT Reply (SeviceChg) CTX = NULL, Mod=T1(E:al/of) Reply (Mod) : Softswitch MG1/2 CTX-Context T-Termination ServiceChg-ServiceChange Mod-Modify CTX = NULL, Mod=T2(E:al/of) Reply (Mod) 1 1 2 2 3 3 基本呼叫信令流程网关注册 /82 中国电信集团北京研究院 7575 基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(1) 1

42、. CTX = NULL,Notify=(T1 O:al/of) Reply (Notify) CTX = NULL, Mod=(T1 E:al/on,S:cg/dt,Digitmap) Reply (Mod) 3 .CTX = NULL, Notify=(T1 7654321) Reply (Notify) Reply (CTX=n,ADD(T1,TRTP1 (SDP1) 拨号音拨号音 摘机摘机 拨号拨号 : 4. CTX = Choose,ADD=(T1 ChooseT(Recvonly ) 7654321 6. CTX =n, Mod=(T1 S:cg/rt), TRTP1(SDP2)

43、Reply (Mod) 振铃振铃 回铃音回铃音 Softswitch MG1 MG2 Reply (CTX=m,ADD(T2,TRTP2 (SDP2) 5. CTX = Choose,ADD=(T2 E:al/of,S:al/ri, ChooseT(SendReceive) SDP1 ) 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 /82 中国电信集团北京研究院 7676 基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(1) 1、MG1监测到Ep1“摘机”，并上报MGC。 2、MGC向MG1下发“被叫号码表（digitmap）”，要求MG1向主叫送“拨 号音”，并同时监测“挂机”。 3、主叫用户拨被叫号码

44、，MG1在监测到第一位号码时停送拨号音，按照 digitmap将收全的号码上报到MGC。 4、MGC经过被叫号码分析，找到被叫方后，命令MG1创建context ID， 选择分组终结点；MG1在回应中写入”context IDn“，分组终结点 =TRTP1,以及主叫的媒体分组连接信息”SDP1“。 5、MGC命令MG2创建context ID，向被叫送”振铃“，监测“摘机”动 作，选择分组终结点, 告知主叫的媒体分组连接信息”SDP1” ；MG2在 回应中返回”context IDm“，分组终结点=TRTP2，被叫的媒体分组连 接信息”SDP2“。 6、MGC修改主叫的终结点参数，向主叫送“回

45、铃音”，并告知被叫的媒 体分组连接信息”SDP2“。 /82 中国电信集团北京研究院 7777 基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(2) 空闲空闲 通通 话话 应答应答 挂机挂机 挂机挂机 7654321 忙音忙音 Softswitch MG1 MG2 7. CTX = m,Notify=(T2 O:al/of) . Reply (Notify) 8. CTX = m, Mod=(T2 E:al/on,S:) Reply (Mod) 9. CTX = n, Mod=(T1 S: ,TRTP1 SendReceive) Reply (Mod) 10. CTX = m,Notify=(T2 O:al/

46、on) Reply (Notify) 11. CTX = m,Subt=(T2(audit),TRTP2(audit) Reply (Sub（statistics）) 12. CTX =n,Sub=(T1(audit),TRTP1(audit) Reply (Sub（statistics）) CTX = NULL,Notify=T1(onhook) Reply (Notify) CTX = NULL, Mod=(T2 ,E:al/of) Reply (Mod) CTX = NULL, Mod=(T1,E:al/of) Reply (Mod) 7 7 8 8 9 9 1010 1111 1212

47、 1313 1414 1515 /82 中国电信集团北京研究院 7878 基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(2) 7、被叫应答，MG2上报MGC。 8、MGC要求MG2停送振铃，监测被叫的”挂机“动作。 9、MGC修改主叫的媒体连接模式为“send and receive”，并 要求MG1停送回铃音，主被叫开始通话。 ： 10、通话结束，被叫先挂机，MG2上报MGC。 1112、MGC先后拆除MG2、MG1中的上下文，并要求上报 统计信息；MG2/MG2释放分组终结点，在回应中上报统计 报告。 13、MGC要求MG2监测用户的下一呼叫请求（“摘机”）。 14、主叫挂机，MG1上报MGC. 15、

48、MGC要求MG1监测用户的下一呼叫请求（“摘机”） 。 /82 中国电信集团北京研究院 7979 MEGACO/H.248的版本状况 当前版本=1.0 RFC 3015 草稿版本2.0 draft-H248V2-03 /82 中国电信集团北京研究院 8080 MGCP与H248/Megaco的比较 MGCP与H248/Megaco对话音业务支持能力相近， 但H248加入了电信级设备应该考虑的因素，丰富 了术语和参数，加强了MGC对MG的管理功能，成 为电信级设备首选的网关控制协议。 MGCP与H248/Megaco均在协议框架内考虑了对 多媒体业务的支持，但在具体实现方式和包的定义 上都还需要

49、完善。 /82 中国电信集团北京研究院 8181 MGCP与H248/Megaco的比较（续） MGCP出现较早，相对简单、成熟，因此网上已部 署了许多MGCP的产品，目前应用的IAD产品以 MGCP协议为主，且国际软交换组织（ISC）还在 继续完善它，因此在相当一段时间内MGCP协议仍 将继续存在。但由于未得到ITU-T和IETF的支持， 应该不会再有大的发展。 H.248/Megaco由于得到ITU-T和IETF的认同和研 究，将继续发展，在网上的应用必将越来越广泛。 目前可以确信的是对于新开发的MGC或MG产品， H.248协议是必选的网关控制协议。 /82 中国电信集团北京研究院 82

50、82 pMGCP pH.248 pSIP pSIGTRAN /82 中国电信集团北京研究院 8383 什么是SIP Session Initiation Protocol IETF制订的因特网多媒体通信架构的核心协议之一 可用于建立、改变或者终止多媒体会话的应用层协议 基于HTTP（文本编码、使用URI寻址） 支持多种业务： Voice, video, instant messaging, presence, call control, etc. /82 中国电信集团北京研究院 8484 SIP协议工作机制 采用类似于HTTP协议的客户端/ 服务器模型 每个请求触发服务器的操作并且 得到响应。

51、 请求及其对应的响应消息构成事 务（transaction）、事务之间相 互独立 一个典型的呼叫/会话（Session） 通常包含多个事务 ClientServer request response /82 中国电信集团北京研究院 8585 SIP协议工作机制（续） SIP只是一个框架性协议 为了完成会话需要可与其他协议合 作使用。 使用SDP作为其消息体会话的描述， 支持MIME（Multipurpose Internet Mail Extension）方式，可用 于在MGC之间传递ISUP消息SIP-T协议。 SIP独立于底层的应用层协议，因此传输层可采用 TCP/UDP/SCTP，但为减

52、少时延，一般采用UDP，其可靠 性通过重传机制来完成。 /82 中国电信集团北京研究院 8686 源于1996年的MBone实验 1999年被IETF-MMUSIC工作组采纳为建议标准 RFC2543 1999年独立为SIP工作组 后续又新增了两个以SIP为核心的工作组SIPPING和 SIMPLE 2002年7月成为新的RFC3261 大部分内容经过重写，更加清晰严谨，同时也增加了一些 新的特性 绝大部分内容保持与RFC2543后向兼容 SIP 的发展历程 /82 中国电信集团北京研究院 8787 IETF-SIP WG（协议基础） IETF-SIPPING WG（协议应用） IETF-SIMPLE WG（即时消息） 3GPP（R5多媒体域） ITU-T SG11 & SG16（SIP & H.323互通） 相关的标准化组织相关的标准化组织 /82 中国电信集团北京研究院 8888 SIP 网络 -分布式架构 Redirect Server Location Server Registrar Server User Agent Proxy Server Gateway PSTN SIP 网络成员网络成员 Proxy Server /82 中国电信集团北京研究院 8989 上述各种实体都是从逻辑功能上来定义的 实际产品实现方式和组网应用时会考虑各种因 素灵活组合 Proxy