综合接入媒体网关设备关键技术标准规范简介

综合接入媒体网关设备技术规范介绍信息产业部电信传输研究所段世惠

一、引言软交换是下一代分组网络关键设备之一，综合接入媒体网关在软交换体系中在接入层面中位置。接入层面功效是将用户连接至网络，它经过多种接入手段集中用户业务，将信息格式转换成为能够在网络上传输信息格式后传输至对应目标地。

综合接入媒体网关（AG：IntegratedAccessMediaGateway）在接入层面中负责多种用户或接入网综合接入，如直接将PSTN/ISDN用户、Ethernet用户、ADSL用户或V5用户接入。综合接入媒体网关通常放置在靠近用户端局，同时还含有拨号Modem数据业务分流功效。

本文关键介绍综合接入媒体网关设备（AG）技术要求。

二、综合接入媒体网关在网络中位置综合接入媒体网关用于为多种用户提供多个类型业务接入，如：模拟用户接入、ISDN接入、V5接入、xDSL接入、LAN接入等，并最少接入到IP网或ATM网，综合接入媒体网关在网络中位置图1所表示。综合接入媒体网关提供媒体映射和代码转换功效，即终止用户接入电路，将媒体流分组化并在分组网上传输。

图1综合接入媒体网关在网络中位置

三、综合接入媒体网关设备要求

1．综合接入媒体网关功效要求

AG功效要求包含：语音处理功效要求、呼叫处理和控制要求、资源控制要求、维护和管理要求、分组语音QoS管理要求、ATM功效、同时和定时功效、操作维护功效、IP传真功效等。

（1）语音处理功效要求

AG应含有语音信号编解码功效，支持G.729，G.723.1等算法。

AG必需含有回声控制机制，能够检测语音活动和进行静音压缩、产生舒适噪声，而且AG必需设有输入缓冲以尽消除时延抖动对通话质量影响。

对于语音编码动态转换则做为任选要求。

（2）呼叫处理和控制要求

AG应能依据软交换命令对它所连接呼叫进行控制，如接续、中止、动态调整带宽等。AG应能够经过相关信令识别出用户摘机、拨号和挂机等事件，检测出PSTN侧用户占线、久振无应答等状态，并将用户状态向软交换汇报。在软交换设备控制下，AG应向用户发送多种音信号，如拨号音、振铃音、回铃音等。AG应能自动识别语音信号和传真/Modem信号并进行对应操作，含有DTMF检测和生成功效。

（3）资源控制要求

AG必需向软交换汇报因为故障、恢复或管理行为而造成物理实体状态改变。

AG必需能够汇报终止点目前状态。

AG应能够支持对TDM电路终止点阻塞管理和释放。

AG应立即保持和软交换之间信息一致性。

当资源耗尽或资源临时不可用时，AG应含有向软交换指示不能实施所请求行为能力。

（4）维护和管理要求

AG必需建立和维护和软交换之间关联。

AG应能检测到和软交换之间连接中止，应能在故障恢复或拥塞消除后恢复连接。

AG应能检测到AG资源使用状态和软交换资源管理状态不一样时，并应能使之恢复同时。

AG应能在开启后向软交换汇报其配置情况。

软交换发生故障时，在AG中处于运行态媒体流在一定时间内应被继续维持。

AG应能向软交换设备汇报底层连接异常故障，如TDM链路故障等。

AG应能汇报超出QoS门限值媒体流事件。

当因为异常事件而使得AG单方面地终止某个终止点上业务时，AG应向软交换汇报该终止点已经被终止业务并通告原因。

AG也应能够向软交换请求释放某个终止点并通告原因。

（5）分组语音QoS管理要求

对于AG收端输入缓冲要求能够依据网络时延变换进行动态调整。在网络环境恶化情况下，网关设备应能采取回声抵消技术。

AG能够依据软交换在一些命令中指示向软交换汇报在系统和特定关联中存在终止点状态及使用信息。

AG能够利用链路上RTCP收、发报文来监控和统计包丢失率、网络时延抖动等网络性能参数。

在网络出现拥塞情况下和拥塞解除情况下，AG能够依据软交换控制采取动态编码转换。该项功效做为任选。

（6）AG相关ATM功效

AG在ATM侧协议参考模型和分层功效应和ITU-T提议I.321一致，功效特征应符合ITU-T提议I.731和I.732提议要求。

系统支持呼叫连接有三种基础类型：永久虚电路（PVC）、交换式虚电路（SVC）和软永久虚电路（SoftPVC）。

系统支持两种连接类型：点到点连接和点到多点连接（任选）。

对于ATM控制功效具体描述请参见YD/T1109-第5章。

ATMAG编号要求参见YDN-1061-1999《基于ATM多媒体骨干网技术要求——寻址和信令要求部分》。

系统应考虑支持三种ATM媒体适配类型：AAL1、AAL2（任选）和AAL5。

在AG使用SVC/PVC承载PSTN语音时，AG应考虑在同一个SVC/PVC中实现多个语音话路捆绑以降低ATM系统处理信令负担，提议最小语音话路绑定数目为6。该项功效做为可选。

（7）同时和定时功效

AG应提供设备同时和定时功效。为实现全网时间同时，AG应支持网络时间协议NTP第三版。时间精度为500ms。

（8）操作维护功效

AG应既能支持当地维护管理，又能够经过内部SNMP代理模块和支持SNMP协议网管中心进行通信。

（9）IP传真功效

媒体网关设备应含有IP传真功效，支持T.30和T.38协议，向用户提供IP传真业务，能够识别IP传真呼叫并自动转入传真呼叫建立过程，能够完成IP传真呼叫建立过程。发送端设备解调来自发送传真机调制后传真信号（包含控制消息和传真报文信息）；并含有按ITU-T提议T.38要求通信规程处理传真信号功效。

（10）IP接入功效要求

AG能够支持IP接入功效，为PSTN和ISDN用户提供拨号接入功效、拨号虚拟专网（VPDN）应用等业务，为宽带用户（基于xDSL接入和以太网接入）提供宽带或高速Internet数据接入和IPVPDN应用等。支持调制解调器通信协议（V系列提议），支持PPPOE/PPPOA协议，PPP协议，LAN协议，L2TP协议，TCP/IP协议，IP网络安全协议IPSec，接入认证协议RADIUSv2和Telnet协议等，同时应提供接入认证和授权功效，向不一样权限用户提供不一样层次IP包过滤功效，提供来电指示功效，提供计费原始数据，能够为宽带用户提供IP安全服务，即它可充当IP网络中VPN网关,在IP网络上生成安全隧道。

该功效作为任选要求。

2．接口要求

（1）用户侧接口

模拟Z接口应符合YDN065-1997要求。

AG应提供ISDNBRI接口以支持ISDN业务接入，ISDNBRI接口DSS1协议应符合YDN034-1997要求。

AG可选提供ISDNPRI接口以支持ISDN业务接入，ISDNPRI接口DSS1协议应符合YDN034-1997要求。

AG可选提供V5.2接口，V5.2接口应符合YDN021-1996要求。

AG可选提供10BaseT和/或100BaseT接口。

AG能够提供ADSL接口、HDSL接口、VDSL接口、SHDSL接口。

（2）网络侧接口

AG能够提供10BaseT和/或100BaseT接口，和/或千兆比以太网接口。

POS接口（任选）要求参见YD/T1097-中对应要求。

STM-1/4POS接口（任选）应符合YDN099-1998中对STM-4要求。

ATM接口要求参见YD/T1109-《ATM交换机技术规范》。

（3）当地维护接口

AG当地维护管理接口能够采取RS-232接口，或10BaseT和/或100BaseT自适应接口。

（4）和网管中心接口

AG和网管中心接口采取10BaseT/100BaseT接口。

3．协议要求

（1）H.248协议

AG和软交换之间协议推荐采取H.248协议，具体内容参见ITU-TH.248协议。

H.248协议在AG和软交换之间经过IP来传输，AG必需实现TCP、UDP或SCTP中一个。

（2）媒体网关控制协议（MGCP）

AG应可选地支持媒体网关控制协议（MGCP），相关MGCP协议具体要求参见对应行标和IETF提议RFC2705。

（3）ATM协议

UNI信令应满足YDN081-1998和YDN082-1998要求。

AG可选实现AAL2信令协议，应满足YD/T1083—《B-ISDNAAL适配层（AAL）类型2信令技术规范（能力集1）》要求。

AG对于ATMNNI信令不做要求。

（4）流控传输协议（SCTP）

AG中采取SCTP协议关键用来在无连接网络上传送PSTN信令消息，该协议能够用来在IP网上提供可靠数据传输协议，具体要求参见对应行业标准。

（5）IUA协议

对于ISDN用户接入，AG能够经过IUA（ISDN用户适配协议）方法将ISDNDSS1信令消息交由软交换设备来处理，AG透明传送ISDNDSS1第3层消息，IUA协议要求参见标准RFC3057。

（6）V5UA协议

对于V5.2接口接入用户，AG能够经过V5UA（V5.2用户适配协议）方法将V5.2协议消息交由软交换设备来处理。AG透明传送V5.2协议第3层消息。

（7）路由协议

假如AG支持IP接入功效，AG除支持静态路由外，还可支持开放最短路径优先（OSPFv2）及路由信息协议（RIPv2），并依据需要选择支持BGP-4等协议。

（8）模拟用户信令要求

模拟用户信令要求应符合YDN065-1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》要求。

（9）铃流和信号音

多种铃流和信号音含义及其结构具体参见YDN065-1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》要求。

4．性能指标要求

（1）纯电路交换语音质量要求

纯电路交换语音质量应和现有网上语音质量完全相同，具体性能要求参见YDN065-1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》。

（2）ATM语音性能要求

①采取AAL1电路仿真方法承载语音时，附加话音时延（语音编码、解码时延）应小于4ms。一个64kbit/s话路经一个ATM交换机交换结构所引入时延应小于2ms。

②采取AAL2方法承载语音时，每秒钟同时建立AAL2连接数不少于500个，经过任何AAL2节点CPS分组时延应小于4ms，且时延抖动应小于1ms。任何AAL2节点上AAL2CPS分组丢失率应小于10-8。

③采取AAL5方法承载语音时，性能要求参见IP方法。

④ATM交换部分呼叫处理性能包含：ATM连接建立时延参数定义及指标和ATM连接释放时延参数定义及指标。具体要求参见YD/T1109-《ATM交换机技术规范》。

⑤ATM交换部分ATM信元传送性能指标参见YD/T1109-《ATM交换机技术规范》。

（3）IP电话语音性能

①语音编码动态切换时间：应小于60毫秒。

②AG应含有80ms缓冲存放功效。

③语音客观评定

网络条件很好情况PSQM平均值<1.5

网络较差条件时（丢包率=1%，网络抖动=20ms，时延=100ms）PSQM平均值<1.8

在恶劣环境下（丢包率=5%，网络抖动=60ms，时延=400ms）PSQM平均值<2.0

④语音主观评定

网络条件很好情况MOS>4.0

网络较差条件时（丢包率=1%，网络抖动=20ms，时延=100ms）MOS>3.5

网络恶劣环境下（丢包率=5%，网络抖动=60ms，时延=400ms）MOS>3.0

⑤编码率

依据不一样编码算法，要求网关有不一样编码率。

对于G.729a，要求<18kbits/s

对于G.723.1，要求

G.723.1（语音压缩5.3kbit/s）<12kbit/s

G.723.1（语音压缩6.3kbit/s）<15kbit/s

⑥设备时延指标

网关设备时延包含编解码时延、收端输入缓冲时延、内部队列时延等。

AG.729<150ms

AG.723.1<200ms

（3）IP技术指标

①传真性能指标

传真呼叫连接建立时间T<20s（环回指标）。

在良好环境条件下传真性能：

1）传真标准样张测试正常，无失真；

2）长文件传真（20页A4纸）能连续传完。

在通常网络环境条件下（丢包率=2%，抖动＝40ms，时延=200ms）MOS>3.5

在很差网络环境条件下（丢包率=3%，抖动＝80ms，时延=300ms）MOS>3

②数据包转发时延

64ByteIP包时延小于1毫秒；512ByteIP包时延小于3毫秒；1516ByteIP包时延小于8毫秒。

③和窄带接入服务器功效相关技术指标

这些指标包含：PPP建链时间、用户接入认证技术指标、拨号虚拟专用网技术指标、呼叫处理能力技术指标、计费、调制解调器物理层接口技术指标。具体要求参见YD/T1045-《网络接入服务器技术规范》。

④和宽带接入服务器功效相关技术指标

这些指标包含：处理能力、服务质量、用户接入认证技术指标。具体要求参见YD/T1148-《网络接入服务器技术要求——宽带网络接入服务器》。

（4）模拟用户线传输性能要求

模拟用户线传输性能要求应符合YDN065-1997《邮电部电话交换设备总技术规范书》中对应要求。

（5）可靠性和可用性要求

①系统必需达成或超出99.999%可用性。②系统无故障连续工作时间（MTBF）>10万小时。

③故障恢复时间<5ms。

④假如含有SDH和ATM接口，则SDH和ATM接口应含有自动保护切换功效，且切换时间应小于50ms。

⑤控制和数据路径必需分开。

⑥要求设备含有高可靠性和高稳定性，主处理器、主存、电源及管理接口等系统关键部件应含有热备份冗余。

⑦多种线路卡要求提供远端测试诊疗功效。

⑧当系统电源故障时应能保持连接有效性。

⑨系统必需支持热插拔功效。

5．通信步骤

通信步骤要求了AG所使用部分常见步骤。

（1）媒体网关注册步骤。

（2）媒体网关注销步骤。

（3）正常呼叫建立步骤

现在仅仅考虑单域内AG之间正常呼叫建立步骤：模拟用户提议呼叫建立步骤（IP方法、ATMSVC方法、ATMPVC方法）、ISDN用户提议正常呼叫建立步骤（IP方法、ATMSVC方法、ATMPVC方法）、V5PSTN用户提议正常呼叫建立步骤（IP方法、ATMSVC方法、ATMPVC方法）、V5ISDN用户提议正常呼叫建立步骤（IP方法、ATMSVC方法、ATMPVC方法）。

（4）呼叫释放步骤

现在仅仅考虑单域内AG之间正常呼叫释放步骤：模拟用户提议呼叫释放步骤（IP方法、ATMSVC方法）、ISDN用户提议正常呼叫释放步骤（IP方法、ATMSVC方法）、V5PSTN用户提议正常呼叫释放步骤（IP方法、ATMSVC方法）、V5ISDN用户提议正常呼叫释放步骤（IP方法、ATMSVC方法）。

6．网管要求

AG应既能支持当地维护管理，又能够经过内部SNMP代理模块和支持SNMP协议网管中心进行通信。

AG应实现管理功效为配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等，所以对其做出对应要求以下。

（1）配置管理

AG应含有配置管理数据库，能够对系统设备