/82中国电信集团北京研究院1软交换技术原理软交换技术原理1/82中国电信集团北京研究院2培训提纲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2/82中国电信集团北京研究院3软交换设备的技术要求3/82中国电信集团北京研究院4软交换网络中的主要设备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4/82中国电信集团北京研究院5软交换网络中的主要设备（软交换网络中的主要设备（2 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。5/82中国电信集团北京研究院61.软交换设备技术要求2.媒体网关设备技术要求3.信令网关设备技术要求6/82中国电信集团北京研究院7NGNNGN的控制核心：软交换设备的控制核心：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。7/82中国电信集团北京研究院8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INH.323 IP电话网NO.7AAA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 SNMPSS7/IP(SIGTRAN) H.248INAP/IPSIP/BICCSIPH.323 SIP H.248 MGCP软交换设备的功能要求软交换设备的功能要求8/82中国电信集团北京研究院9软交换机提供业务的方式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）9/82中国电信集团北京研究院10软交换机的功能分工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.10/82中国电信集团北京研究院11软交换设备的设置方式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SIP 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。11/82中国电信集团北京研究院12软交换设备的操作平台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。12/82中国电信集团北京研究院131.软交换设备技术要求2.媒体网关设备技术要求3.信令网关设备技术要求13/82中国电信集团北京研究院14媒体网关媒体网关( (Media GatewayMedia Gateway）功能与协议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14/82中国电信集团北京研究院15媒体网关媒体网关( (Media GatewayMedia Gateway）分类分类中继网关（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。15/82中国电信集团北京研究院16分组语音承载类型分组语音承载类型TG或AG可支持IP承载：VoIP ATM承载：VoATM(AAL1/2)、VoIPoATM(AAL5)IAD可支持IP承载（网络侧为以太网接口）：VoIPxDSL承载（网络侧为xDSL接口）：如VoADSL16/82中国电信集团北京研究院17语音编码技术（语音编码技术（1 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/sG.723.1:5.3kbit/s或6.3kbit/s（可跟据网络情况自动调整速率） 17/82中国电信集团北京研究院18语音编码技术（语音编码技术（2 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。18/82中国电信集团北京研究院19语音处理技术（语音处理技术（1 1）时延的处理时延指标ITU-T G.114建议单向延迟最低门限：400msPSTN的语音端到端时延：150ms软交换系统要达到接近PSTN的质量：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。 21/82中国电信集团北京研究院22语音处理技术（语音处理技术（4 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。 22/82中国电信集团北京研究院231.软交换设备技术要求2.媒体网关设备技术要求3.信令网关设备技术要求23/82中国电信集团北京研究院24SS7CircuitSS7CircuitPSTNPSTNIP网络网络通过信令网关实现宽带网络和传统网络之间信令的互通通过信令网关实现宽带网络和传统网络之间信令的互通通过信令网关实现宽带网络和传统网络之间信令的互通通过信令网关实现宽带网络和传统网络之间信令的互通SGSGMGMGMGCMGC通过媒体网关实现宽带网络和传统网络之间媒体的互通通过媒体网关实现宽带网络和传统网络之间媒体的互通通过媒体网关实现宽带网络和传统网络之间媒体的互通通过媒体网关实现宽带网络和传统网络之间媒体的互通PSTN网络和网络和NGN网络互通原理网络互通原理24/82中国电信集团北京研究院25信令网关功能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，而信令网关就是两种承载进行转换的专用网关设备25/82中国电信集团北京研究院26信令网关的组网方式信令网关的组网方式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26/82中国电信集团北京研究院27信令点组网方式（信令点组网方式（1 1）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27/82中国电信集团北京研究院28信令点组网方式（信令点组网方式（2 2）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28/82中国电信集团北京研究院29信令转接点组网方式信令转接点组网方式29/82中国电信集团北京研究院30内置信令网关媒体网关内可以内置信令网关功能BRI/PRIMG(SG)MGCIP NetworkM2UA/SCTPIUA/SCTPV5UA/SCTPNTNTLEXSS7MGCP/H248ANANV5230/82中国电信集团北京研究院31信令网关作为宽带信令网关作为宽带STPSTP独立的信令网关可实现STP功能，组建基于IP的七号信令网STPSEPIP NetworkSTPSEPSS7/MTPSS7/MTPSS7/MTPSS7/MTPSS7/IPSS7/IP31/82中国电信集团北京研究院32软交换组网技术要求32/82中国电信集团北京研究院331.软交换网络的组网2.网络的冗灾技术33/82中国电信集团北京研究院34软交换机组网（软交换机组网（1 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。34/82中国电信集团北京研究院35软交换组网（软交换组网（2 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35/82中国电信集团北京研究院36软交换组网（软交换组网（3 3）多域平面结构（续）路由服务器SS1SIP/SIP-T/H323LDAP/TRIPDNS+ENUM路由服务器路由服务器SS1SS1SS1SS1SSn36/82中国电信集团北京研究院37软交换组网（软交换组网（4 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。37/82中国电信集团北京研究院381.软交换网络的组网2.网络的冗灾技术38/82中国电信集团北京研究院39设备可靠性的实现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）关键单板冗余备份接口备份39/82中国电信集团北京研究院40网络容灾的实现（网络容灾的实现（1 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 heartbeatheartbeatPSTN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40/82中国电信集团北京研究院41网络容灾的实现（网络容灾的实现（2 2）虚拟网关：同一网关划分为若干部分（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PSTNTG1TG2PSTNSGSGGW1GW2GW3GW4SS1SS241/82中国电信集团北京研究院42软交换网络中的协议42/82中国电信集团北京研究院43网络中的协议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.32343/82中国电信集团北京研究院44软交换协议体系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/ /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 PS ST TN NPCM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）呼叫控制呼叫控制（SIP、H323）媒体网关控制媒体网关控制（MGCP、H248）APIAPI44/82中国电信集团北京研究院45软交换协议分类软交换协议分类（1 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。45/82中国电信集团北京研究院46软交换协议分类软交换协议分类（2 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。46/82中国电信集团北京研究院47软交换协议分类软交换协议分类（3 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实时媒体流传输控制，与RTP同时使用，用于传送媒体流QOS的反馈信息。47/82中国电信集团北京研究院48软交换协议分类软交换协议分类（4 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。48/82中国电信集团北京研究院49软交换协议分类软交换协议分类（5 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）SCPCAMEL:软交换（Mobile SSF）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。 49/82中国电信集团北京研究院50软交换协议分类软交换协议分类（6 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/VLR 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API50/82中国电信集团北京研究院511.MGCP2.H.2483.SIP4.SIGTRAN51/82中国电信集团北京研究院52Connection 1Connection 2GatewayConnection 3MGCPMGCP协议呼叫连接模型协议呼叫连接模型MGCPMGCP是基于端点和连接的一种连接模型是基于端点和连接的一种连接模型是基于端点和连接的一种连接模型是基于端点和连接的一种连接模型GatewayEP1EP2EP3EP4EP5EP：End Ponit52/82中国电信集团北京研究院53端点（端点（endpointendpoint）端点（endpoint）的概念：端点就是数据源或者数据宿，物理端点：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。 53/82中国电信集团北京研究院54连接（连接（connectionconnection）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（ConnectionID）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。54/82中国电信集团北京研究院55MGCPMGCP协议结构协议结构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为了减少信令传送时延，MGCP采用UDP传送55/82中国电信集团北京研究院56MGCPMGCP协议命令协议命令CALLCALLAGENTAGENTMGMGEPCFRQNTCRCXNOFYMDCXDLCXAUEPAUCXRSIP56/82中国电信集团北京研究院57事件与信号事件与信号事件(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。57/82中国电信集团北京研究院58RSIP(restart)200 OKRQNT(Ep1 R:hd)200 OK(Ep1)Ep1Ep1.AUEP (*)200 OK (Ep1)200 OK (Ep2):Ep2Ep2RQNT(Ep2 R:hd)200 OK(Ep2)SoftswitchMG1/21 12 23 34 4基本呼叫信令流程网关注册基本呼叫信令流程网关注册58/82中国电信集团北京研究院59基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(1)(1)NTFY(L/hd)200 OKRQNT(S:dl R:hu digitmap)200 OKNTFY(dial str: 7654321)200 OK200 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 )7654321RQNT(R:hu)200 OKEp1Ep1Ep2Ep2MDCX(M:Recvonly SDP2)200 OKRQNT(S: rt)200 OKRQNT(S:rg R:hd )200 OK振铃振铃回铃音回铃音SoftswitchMG1MG21 12 23 34 45 56 67 78 89 959/82中国电信集团北京研究院60基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(1)(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 only”，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”。60/82中国电信集团北京研究院61MDCX(M:SendRecv)200 OKNTFY(L/hd)200 OKNTFY(L/hu)200 OK15. DLCX(call IDn,connection IDy)200 OKNTFY(L/hu)200 OK16. DLCX(call IDn, connection IDx) 200 OKEp1Ep1基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(2)(2)RQNT( R:hu)200 OKRQNT(R:hu )200 OK正常正常通通 话话应答应答挂机挂机挂机挂机Ep2Ep27654321RQNT(R:hd )200 OK忙音忙音200 OKRQNT(R:hd )SoftswitchMG1MG2101011111212131314141515161617171818191961/82中国电信集团北京研究院62基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(2)(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“摘机”动作。62/82中国电信集团北京研究院63IETF MGCPIETF MGCP的版本状况的版本状况当前版本=1.0 RFC 343563/82中国电信集团北京研究院641.MGCP2.H.2483.SIP4.SIGTRAN64/82中国电信集团北京研究院65H248H248协议模型协议模型ContextTermTermContextTermTermTermGateWayTerm: terminationTerm: termination65/82中国电信集团北京研究院66上下文上下文 ContextContextContext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。66/82中国电信集团北京研究院67终结点终结点 TerminationTermination（1 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。67/82中国电信集团北京研究院68TerminationSemi-permanent TerminationEphemeral TerminationRoot Termination终结点分三种类型：终结点分三种类型：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。终结点终结点 TerminationTermination（2 2）68/82中国电信集团北京研究院69H248命令AddModifySubtractMoveAuditValueAuditCapabilitiesNotifyServiceChangeMGCMG 每一指令针对一特定的终结点每一指令针对一特定的终结点每一指令针对一特定的终结点每一指令针对一特定的终结点69/82中国电信集团北京研究院70H248H248协议消息的编码和传输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.248TCP/UDP/SCTPIPATMAAL570/82中国电信集团北京研究院71H248H248协议消息重传机制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。71/82中国电信集团北京研究院72重启雪崩的预防SoftswitchMG1MG3MG4MG5MG2ServiceChangeo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 Avalanche72/82中国电信集团北京研究院73协议的安全机制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，以防窃听。73/82中国电信集团北京研究院74CTX = NULL,ServiceChg=ROOTReply (SeviceChg)T1T1CTX = NULL, Mod=T1(E:al/of)Reply (Mod):T2T2SoftswitchMG1/2CTX-ContextT-TerminationServiceChg-ServiceChangeMod-ModifyCTX = NULL, Mod=T2(E:al/of)Reply (Mod)1 12 23 3基本呼叫信令流程网关注册基本呼叫信令流程网关注册74/82中国电信集团北京研究院75基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(1)(1)1. 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 )7654321T1T1T2T26. CTX =n, Mod=(T1 S:cg/rt), TRTP1(SDP2)Reply (Mod)振铃振铃回铃音回铃音SoftswitchMG1MG2Reply (CTX=m,ADD(T2,TRTP2 (SDP2)5. CTX = Choose,ADD=(T2 E:al/of,S:al/ri, ChooseT(SendReceive) SDP1 )1 12 23 34 45 56 675/82中国电信集团北京研究院76基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(1)(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，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“回铃音”，并告知被叫的媒体分组连接信息”SDP2“。76/82中国电信集团北京研究院77T1T1基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(2)(2)空闲空闲通通 话话应答应答挂机挂机挂机挂机T2T27654321忙音忙音SoftswitchMG1MG27. 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/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 78 89 910101111121213131414151577/82中国电信集团北京研究院78基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除基本呼叫信令流程呼叫建立、拆除(2)(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、MGC要求MG1监测用户的下一呼叫请求（“摘机”） 。78/82中国电信集团北京研究院79MEGACO/H.248MEGACO/H.248的版本状况的版本状况当前版本=1.0 RFC 3015草稿版本2.0 draft-H248V2-0379/82中国电信集团北京研究院80MGCPMGCP与与H248/H248/MegacoMegaco的比较的比较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完善。80/82中国电信集团北京研究院81MGCPMGCP与与H248/H248/MegacoMegaco的比较（续）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。81/82中国电信集团北京研究院821.MGCP2.H.2483.SIP4.SIGTRAN82/82中国电信集团北京研究院83什么是什么是SIPSIPSession Initiation ProtocolIETF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. 83/82中国电信集团北京研究院84SIPSIP协议工作机制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。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ClientServerrequestresponse84/82中国电信集团北京研究院85SIPSIP协议工作机制（续）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，但为减少时延，一般采用UDP，其可靠性通过重传机制来完成。85/82中国电信集团北京研究院86源于1996年的MBone实验1999年被IETF-MMUSIC工作组采纳为建议标准RFC25431999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SIMPLE2002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 SIP 的发展历程的发展历程86/82中国电信集团北京研究院87IETF-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相关的标准化组织相关的标准化组织87/82中国电信集团北京研究院88SIP SIP 网络网络 - -分布式架构分布式架构Redirect ServerLocation ServerRegistrar ServerUser AgentProxy ServerGatewayPSTNSIP 网络成员网络成员Proxy Server88/82中国电信集团北京研究院89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 Server、Redirect Server、Register Server可合设于同一物理实体上，也可以分别独立设置。SIPSIP网络组成部署方式网络组成部署方式89/82中国电信集团北京研究院90实例实例SIP SIP 呼叫建立和拆除流程呼叫建立和拆除流程RTP MEDIA PATHBYEBYE200 (OK)200 (OK)呼叫拆除呼叫拆除媒体通道媒体通道呼叫建立呼叫建立Proxy ServerProxy ServerUser AgentUser Agent100 (Trying) 100.1.0.252 100.1.0.25 100.2.0.2 100.2.0.8 INVITE12INVITE3INVITE5100 (Trying)4ACK14ACK13200 (OK)10200 (OK)12200 (OK)11180 (Ringing)8180 (Ringing)917161815180 (Ringing)76100 (Trying)90/82中国电信集团北京研究院911.MGCP2.H.2483.SIP4.SIGTRAN91/82中国电信集团北京研究院92SIGTRAN协议栈协议组件92/82中国电信集团北京研究院93SIGTRANSIGTRAN协议栈协议栈M3UAM3UASTPTrunksLEXSGMGSS7MGCIP NetworkM3UA/SCTPMTP1MTP2MTP3ISUPISUPSEPSTPSGMTP1MTP2MTP3MTP1MTP2MTP3IPSCTPM3UAIPSCTPM3UAMGCinterworking 准直联准直联准直联准直联准直联准直联93/82中国电信集团北京研究院94TrunksLEXSGMTP1MTP2MTP3ISUPSEPSGMGMGCMTP1MTP2IPSCTPM2UAinterworking MGCIP NetworkISUPIPSCTPM2UAMTP3M2UA/SCTP直联直联直联直联直联直联SIGTRANSIGTRAN协议栈协议栈M2UAM2UA94/82中国电信集团北京研究院95M2PAM2PAM2PASTPTrunksLEXSGMGSS7MGCIP NetworkM2PA/SCTPMTP1MTP3ISUPISUPSEPSTPSGMTP1MTP3MTP1MTP2MTP3IPSCTPM2PAIPSCTPM2PAMGC准直联准直联准直联准直联准直联准直联MTP2MTP2MTP3SIGTRANSIGTRAN协议栈协议栈M2PAM2PA95/82中国电信集团北京研究院96SIGTRANSIGTRAN协议栈协议栈IUAIUABRI/PRISGQ.921Q.931NTSGMGMGCIPSCTPIUAinterworking MGCIP NetworkIPSCTPIUAIUA/SCTPNTNTQ.921Q.93196/82中国电信集团北京研究院97SCTP协议简介协议简介97/82中国电信集团北京研究院98SIGTRANSIGTRAN协议栈小结协议栈小结SIGTRAN采用SCTP作为传送控制协议，SCTP综合TCP和UDP的优点，支持多宿主连接及流内数据的有序递交，比其他传送协议有更高的传输效率和可靠性，更高的重发效率及更好的安全性。SIGTRAN的适配子层目前提供IUA、M2UA、M2PA、M3UA、SUA、V5UA等适配协议，可以根据NO.7信令网与IP网互通时的不同实现方式，在不同场合灵活应用。98/82中国电信集团北京研究院9999