ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)規(guī)范簡介

相關(guān)專題: 網(wǎng)絡(luò)測試

一、引 言

在NGN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中,媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備扮演著重要的角色,任何業(yè)務(wù)都需要媒體網(wǎng)關(guān)在軟交換的控制下實現(xiàn)。媒體網(wǎng)關(guān)能夠在電路交換網(wǎng)的承載通道和分組網(wǎng)的媒體流之間進(jìn)行代碼轉(zhuǎn)換,可以處理音頻、視頻或者T.120,也可以具備處理這三者的任意組合的能力,還能夠進(jìn)行全雙工的媒體轉(zhuǎn)換,可以演示視頻/音頻消息,實現(xiàn)其它IVR功能,也可以進(jìn)行媒體會議等。

根據(jù)媒體網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置,可以將其分為以下幾類:

● 中繼媒體網(wǎng)關(guān)(TG:Trunk Gateway):位于電路交換網(wǎng)和IP/ATM分組網(wǎng)絡(luò)之間,用來終結(jié)大量的數(shù)字電路,負(fù)責(zé)PSTN/ISDN的C4或C5的匯接接入,將其接入到ATM/IP網(wǎng)絡(luò),主要實現(xiàn)VoATM或VoIP功能。
  ● 綜合接入媒體網(wǎng)關(guān):負(fù)責(zé)各種用戶或接入網(wǎng)的綜合接入,如直接將PSTN/ISDN用戶、Ethernet用戶、ADSL用戶或V5用戶接入。綜合接入媒體網(wǎng)關(guān)一般放置在靠近用戶的端局,同時還具有撥號Modem數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)分流的功能。
  ● 小區(qū)或企業(yè)用的媒體網(wǎng)關(guān):放置在用戶住宅小區(qū)或企業(yè)的媒體網(wǎng)關(guān)主要解決用戶話音和數(shù)據(jù)(主要是Internet數(shù)據(jù))的綜合接入,未來可能還會解決視頻業(yè)務(wù)的接入。
  本文主要介紹ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備的技術(shù)要求。

二、中繼媒體網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置

ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)在ATM/IP網(wǎng)絡(luò)和電路交換網(wǎng)絡(luò)(SCN)之間提供媒體映射和代碼轉(zhuǎn)換功能,即終止電路交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)施(中繼線路等),將媒體流分組化并在ATM/IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸。ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)也應(yīng)該在ATM/IP網(wǎng)絡(luò)去往SCN的方向上執(zhí)行類似的功能。ATM/IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)在網(wǎng)絡(luò)中的位置如圖1所示。在實際設(shè)備中,信令網(wǎng)關(guān)與中繼媒體網(wǎng)關(guān)可以集成在一個設(shè)備中實現(xiàn),以減少控制維護(hù)等方面的開銷。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T1243.1-2002和YD/T1243.2-2002僅僅考慮作為邏輯功能實體的中繼媒體網(wǎng)關(guān)。

三、中繼媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備要求

1.中繼媒體網(wǎng)關(guān)(TG)的一般性功能要求

TG的一般性功能要求包括:語音處理功能要求、呼叫處理與控制要求、資源控制要求、維護(hù)和管理要求、語音QoS要求等。
 。1)語音處理功能要求
  TG應(yīng)具有語音信號的編解碼功能,支持G.729,G.723.1等算法。
  TG必須具有回聲控制機(jī)制,能夠檢測語音活動和進(jìn)行靜音壓縮、產(chǎn)生舒適噪聲,而且TG必須設(shè)有輸入緩沖以消除時延抖動對通話質(zhì)量的影響。
  對于語音編碼的動態(tài)轉(zhuǎn)換則作為任選要求。
 。2)呼叫處理與控制要求
  TG應(yīng)能根據(jù)軟交換的命令對它所連接的呼叫進(jìn)行控制,如接續(xù)、中斷、動態(tài)調(diào)整帶寬等。TG應(yīng)能夠通過相關(guān)的信令檢測出PSTN側(cè)的用戶占線、久振無應(yīng)答等狀態(tài),并將用戶狀態(tài)向軟交換報告。
   (3)資源控制要求
  TG必須向軟交換報告由于故障、恢復(fù)或管理行為而造成的物理實體的狀態(tài)改變。
  TG必須能夠報告終結(jié)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)。
  TG應(yīng)能夠支持對TDM電路終結(jié)點(diǎn)的阻塞管理和釋放。
  TG應(yīng)及時保持與軟交換之間信息一致性。
  由于資源耗盡或資源暫時不可用,TG應(yīng)能向軟交換指示不能執(zhí)行所請求的行為。
 。4)維護(hù)和管理要求
  TG必須建立和維護(hù)與軟交換之間的關(guān)聯(lián)。
  TG應(yīng)能檢測到與軟交換之間連接的中斷,應(yīng)能在故障恢復(fù)或擁塞消除后恢復(fù)連接。
  TG應(yīng)能檢測到TG的資源使用狀態(tài)與軟交換的資源管理狀態(tài)的不同步,并應(yīng)能使之恢復(fù)同步。
  TG應(yīng)能在啟動后向軟交換報告其配置狀況。
  在軟交換發(fā)生故障時,在TG中處于運(yùn)行狀態(tài)的媒體流在一定時間內(nèi)應(yīng)被繼續(xù)維持。
  TG應(yīng)能向軟交換設(shè)備報告底層連接的異常故障,如TDM鏈路故障等。
  TG應(yīng)能報告超出QoS門限值的媒體流事件。
  當(dāng)由于異常事件而使得TG單方面地終止某個終結(jié)點(diǎn)上業(yè)務(wù)時,TG應(yīng)向軟交換報告該終結(jié)點(diǎn)已經(jīng)被終止業(yè)務(wù)并通告原因。
  TG也應(yīng)能夠向軟交換請求釋放某個終結(jié)點(diǎn)并通告原因。
  TG應(yīng)能夠根據(jù)軟交換在某些命令中的指示向軟交換匯報在特定關(guān)聯(lián)中存在的終結(jié)點(diǎn)的狀態(tài)及使用信息,如“test”、“out of service”,或“in service”。
 。5)ATM TG的相關(guān)ATM功能
  ATM TG在ATM側(cè)的協(xié)議參考模型和分層功能應(yīng)與ITU-T建議I.321一致,功能特性應(yīng)符合ITU-T建議I.731 和I.732的要求。
  系統(tǒng)支持呼叫連接有三種基本類型:永久虛電路(PVC)、交換式虛電路(SVC)和軟永久虛電路(Soft PVC)。
  系統(tǒng)支持兩種連接類型:點(diǎn)到點(diǎn)連接和點(diǎn)到多點(diǎn)連接(任選)
  對于ATM控制功能的詳細(xì)描述請參見YD/T1109-2001第5章。
  ATM TG的編號要求參見YDN-106 1-1999《基于ATM的多媒體骨干網(wǎng)技術(shù)要求—尋址和信令要求部分》。
  系統(tǒng)應(yīng)考慮支持三種ATM 媒體適配類型:AAL1、AAL2(任選)和AAL5。
  在ATM TG使用SVC/PVC承載PSTN語音時,ATM TG應(yīng)考慮在同一個SVC/PVC中實現(xiàn)多個語音話路捆綁,以減少ATM系統(tǒng)處理信令的負(fù)擔(dān),建議最小的語音話路綁定數(shù)目為6。該項功能作為可選。

2.接口要求
 。1)語音網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口
  TG在語音網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口應(yīng)采用E1數(shù)字中繼接口或ISDN PRI接口。
作為任選,可以考慮采用SDH光接口。
 。2)分組網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口
  IP TG在IP網(wǎng)絡(luò)測應(yīng)采用10/100M LAN接口、千兆以太網(wǎng)接口、FDDI接口或者POS接口(任選)。
  ATM TG在ATM網(wǎng)絡(luò)測試應(yīng)采用PDH電接口,或者SDH光接口,接口要求參見YD/T 1109-2001《ATM交換機(jī)技術(shù)規(guī)范》。
 。3)與網(wǎng)管中心接口
  TG與網(wǎng)管中心的接口采用10BaseT/100BaseT接口。
  如果ATM TG采用帶內(nèi)網(wǎng)管方式,其接口類型與網(wǎng)管實現(xiàn)方式參見YD/T1109-2001《ATM交換機(jī)技術(shù)規(guī)范》。

3.ATM/IP TG與軟交換之間的協(xié)議要求
  ATM/IP TG和軟交換之間的協(xié)議推薦采用H.248協(xié)議,具體內(nèi)容參見ITU-T H.248協(xié)議。
  H.248協(xié)議在ATM/IP TG與軟交換之間通過IP來傳輸,TG必須實現(xiàn)TCP、UDP或SCTP中的一種。

4.信令要求
  對于ATM TG,在ATM網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口可以考慮支持ATM Forum UNI 3.0/3.1/4.0,或者ITU-T Q.2931、IISP、PNNI 1.0、AAL2信令。
  在SCN網(wǎng)絡(luò)側(cè),如果TG通過數(shù)字中繼接口與SCN網(wǎng)絡(luò)連接,則信令由SG處理;如果TG通過ISDN PRI與SCN網(wǎng)絡(luò)連接,則TG應(yīng)考慮支持IUA,支持要求參見規(guī)范的附件。

5.網(wǎng)管要求
  TG應(yīng)實現(xiàn)的管理功能為配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等,因此對其做出相應(yīng)的要求如下。
  (1)配置管理
  TG應(yīng)具備配置管理數(shù)據(jù)庫,能夠?qū)ο到y(tǒng)的設(shè)備部件、端口進(jìn)行配置,支持對系統(tǒng)部件的增加和刪除,能夠?qū)ο到y(tǒng)的軟件進(jìn)行配置和升級,對配置操作過程做日志記錄,并能產(chǎn)生描述系統(tǒng)配置的報告。
  (2)性能管理
  TG應(yīng)能夠?qū)Χ丝谑褂脿顩r、用戶呼叫、通信流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。
  (3)故障管理
  故障管理提供對TG及其環(huán)境的異常運(yùn)行情況進(jìn)行檢測、隔離和校正的一組功能,包括告警監(jiān)視、故障定位、故障校正、測試和其它管理功能。
 。4)安全管理
  安全管理有五種基本的安全業(yè)務(wù):①鑒權(quán);②授權(quán);③訪問控制;④機(jī)密性;⑤完整性。

6.業(yè)務(wù)流程
  業(yè)務(wù)流程規(guī)定了TG所使用的一些常見流程。
 。1)與ROOT終結(jié)點(diǎn)相關(guān)的流程
  這些流程包括:媒體網(wǎng)關(guān)注冊流程、媒體網(wǎng)關(guān)注銷流程、冷啟動流程、Handoff流程、斷開后再連接。
  (2)媒體網(wǎng)關(guān)產(chǎn)生的業(yè)務(wù)改變(ServiceChange)
  這些流程包括:Graceful脫離業(yè)務(wù)、Forced脫離業(yè)務(wù)、終結(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)狀態(tài)的Restart。
 。3)連續(xù)性測試

連續(xù)性測試包括兩種情況:①由軟交換命令MG發(fā)起連續(xù)性測試;②軟交換命令MG響應(yīng)交換電路網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起的連續(xù)性測試。
 。4)正常呼叫建立流程
  目前僅僅考慮單域內(nèi)TG之間的呼叫流程:使用SS7時的正常呼叫建立流程、采用IUA方式時的正常呼叫建立流程、使用SS7信令時的呼叫釋放流程、使用IUA方式時的呼叫釋放流程。

7.性能指標(biāo)
 。1)語音處理能力
  ①語音編碼動態(tài)切換時間:應(yīng)小于60毫秒。
  ②語音的客觀評定
  網(wǎng)絡(luò)條件很好的情況PSQM的平均值 < 1.5。
  網(wǎng)絡(luò)較差條件時(丟包率=1%,網(wǎng)絡(luò)抖動=20ms,時延=100ms)PSQM平均值 < 1.8。
  網(wǎng)絡(luò)惡劣環(huán)境下(丟包率=5%,網(wǎng)絡(luò)抖動=60ms,時延=400ms)PSQM平均值 < 2.0。
  ③語音的主觀評定
  網(wǎng)絡(luò)條件很好的情況MOS>4.0。
  網(wǎng)絡(luò)較差條件時(丟包率=1%,網(wǎng)絡(luò)抖動=20ms,時延=100ms)MOS>3.5。
  網(wǎng)絡(luò)惡劣環(huán)境下(丟包率=5%,網(wǎng)絡(luò)抖動=60ms,時延=400ms)MOS>3.0。
 、芫幋a率
  根據(jù)不同的編碼算法,要求網(wǎng)關(guān)有不同的編碼率。
  對于G.729a,要求 < 18kbits/s。
  對于G.723.1,要求
  G.723.1(語音壓縮5.3 kbits/s)< 12kbits/s。
  G.723.1(語音壓縮6.3 kbits/s)< 15kbits/s。
  (2)設(shè)備的時延指標(biāo)
  網(wǎng)關(guān)設(shè)備的時延包括編解碼時延、收端輸入緩沖時延、內(nèi)部隊列時延等。
  TG.729 < 150ms
  TG.723.1 < 200ms
  (3)IP語音的QoS管理
 、僭O(shè)備抖動 < 10ms。
 、诰W(wǎng)關(guān)處理時延抖動的緩沖時間 < 80 ms。
  (4)可靠性和可用性要求
 、傧到y(tǒng)必須達(dá)到或超過99.999%的可用性。
 、谙到y(tǒng)無故障連續(xù)工作時間(MTBF)>5萬小時。
 、酃收匣謴(fù)時間 < 30 mins。
 、芤笤O(shè)備具有高可靠性和高穩(wěn)定性。
  ⑤系統(tǒng)必須不存在單故障點(diǎn)。
 。5)ATM部分要求
 、俨捎肁AL1電路仿真方式承載語音時,附加的話音時延(語音編碼、解碼時延)應(yīng)小于4ms。一個64k話路經(jīng)一個ATM交換機(jī)的交換結(jié)構(gòu)所引入的時延應(yīng)小于2ms。
  ②采用AAL2方式承載語音時,每秒鐘同時建立的AAL2連接數(shù)不少于500個,通過任何AAL2節(jié)點(diǎn)的CPS分組時延應(yīng)小于4ms,且時延抖動應(yīng)小于1ms。任何AAL2節(jié)點(diǎn)上AAL2 CPS分組丟失率應(yīng)小于10-8。
  ③采用AAL5方式承載語音時,性能要求參見IP方式。
 、蹵TM交換部分呼叫處理性能包括:ATM連接建立時延參數(shù)定義及指標(biāo)和ATM連接釋放時延參數(shù)定義及指標(biāo)。具體要求參見YD/T 1109-2001《ATM交換機(jī)技術(shù)規(guī)范》。

8.定時與同步
  TG應(yīng)考慮三種同步方式:外定時同步、線路定時和內(nèi)部定時。TG可設(shè)置外定時源輸入接口,從通信樓定時供給設(shè)備(BITS)獲得定時。TG應(yīng)具有從線路信號中恢復(fù)定時,并用于同步的功能。TG內(nèi)部時鐘應(yīng)采用二或三級時鐘設(shè)備。

四、結(jié)束語

媒體網(wǎng)關(guān)是以軟交換為核心的下一代網(wǎng)絡(luò)一個重要組成設(shè)備。從某種程度上講,媒體網(wǎng)關(guān)與軟交換系統(tǒng)的配合決定著下一代網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)。我國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD/T1243.1-2002《媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求—IP中繼媒體網(wǎng)關(guān)》、YD/T1243.2-2002《媒體網(wǎng)關(guān)設(shè)備技術(shù)要求—ATM中繼媒體網(wǎng)關(guān)》已經(jīng)出版。在此基礎(chǔ)上,中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會正在積極開展對ATM/IP TG的測試方法研究。相信在測試方法的標(biāo)準(zhǔn)完成后,這一系列的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)將有助于設(shè)備制造廠商對TG的研發(fā)。

   來源:豆豆技術(shù)網(wǎng)
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