實現(xiàn)分組型話音網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)示例

實現(xiàn)分組型話音網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)示例

目前，話音網(wǎng)絡(luò)由電路交換網(wǎng)向分組化網(wǎng)演進(jìn)成為技術(shù)試驗和商業(yè)試驗中引人關(guān)注的焦點，

究竟采用何種組網(wǎng)方式實現(xiàn)平滑過渡，是涉及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面的綜合問題。歐洲一些話音運營商

已經(jīng)開始使用ＡＴＭ承載技術(shù)提供傳統(tǒng)話音業(yè)務(wù)，日本和美國的無線運營商正在積極探索采用ＡＴ

Ｍ承載話音業(yè)務(wù)，我國廣州也在積極進(jìn)行技術(shù)試驗。本文描述了基于ＡＴＭ方式的話音網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)解

決方案，重點介紹了基于媒體網(wǎng)關(guān)控制器－媒體網(wǎng)關(guān)這種服務(wù)器方式的方案，并描述了向基于ＡＴ

Ｍ／ＩＰ方式的演進(jìn)技術(shù)示例。

一、話音網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢

現(xiàn)有的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)、交換、傳輸基本上是縱向融合或交織在一起的，即電信運營商有

專門的電話、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并且每種網(wǎng)絡(luò)只專長于某類業(yè)務(wù)的傳送。這種組網(wǎng)方式顯然不能滿足市場

對多媒體業(yè)務(wù)的需求，為此，人們投入了大量的精力開發(fā)各種協(xié)調(diào)設(shè)備，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)層／傳輸

層的融合，以促進(jìn)向綜合網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)。

而網(wǎng)絡(luò)的最終發(fā)展趨勢是基于分組交換方式的綜合網(wǎng)絡(luò)，在這個綜合網(wǎng)絡(luò)中，各種業(yè)務(wù)將共

享一個交換和傳輸平臺，在網(wǎng)絡(luò)的邊緣，不同的業(yè)務(wù)都適配到連接網(wǎng)絡(luò)所采用的傳輸技術(shù)上；這就

是說，網(wǎng)絡(luò)將由縱向上綜合轉(zhuǎn)變成橫向上綜合.

目前看來，基本上只有兩種傳輸技術(shù) ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ協(xié)議（ＩＰ）和異步轉(zhuǎn)移模式（Ａ

ＴＭ）可以作為綜合網(wǎng)絡(luò)的平臺。其中由于ＡＴＭ技術(shù)比較成熟，并能提供ＱｏＳ保證和可管理的

帶寬，倍受公網(wǎng)運營商的青睞。

那么，如何將各種業(yè)務(wù)都適配成ＡＴＭ承載方式呢？

對于ＩＰ業(yè)務(wù)，要實現(xiàn)在ＡＴＭ上承載ＩＰ，必須在基于ＡＴＭ的連接網(wǎng)絡(luò)邊緣應(yīng)用邊緣路

由器�煟牛遥牐�路由則可通過永久虛連接（ＰＶＣ）或軟ＰＶＣ�煟樱校郑茫牭姆绞饺斯そ�立，或

者利用多協(xié)議標(biāo)記交換（ＭＰＬＳ）自動建立。在后一種方式中，邊緣路由器實際上充當(dāng)標(biāo)記邊緣

路由器（ＬＥＲ），核心的ＡＴＭ交換機(jī)則充當(dāng)標(biāo)記交換路由器（ＬＳＲ）；

幀中繼業(yè)務(wù)可以通過幀中繼互通功能�煟疲遥�ＩＷＦ�犨m配到ＡＴＭ中；

對于傳統(tǒng)的電路交換業(yè)務(wù)，則通過電路業(yè)務(wù)適配器將電路交換適配成ＡＴＭ信元交換，而且

ＩＴＵ和ＩＥＴＦ已經(jīng)擬訂標(biāo)準(zhǔn)，將業(yè)務(wù)適配器進(jìn)一步分成控制實體（媒體網(wǎng)關(guān)控制器，ＭＧＣ）

和承載平面適配器（媒體網(wǎng)關(guān)，ＭＧＷ）兩部分，其中ＭＧＷ用于將媒體流適配到連接網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的

技術(shù)上，而ＭＧＣ則通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議控制媒體網(wǎng)關(guān)建立承載連接。

二、用ATM和服務(wù)器 組網(wǎng)的優(yōu)勢

采用ＡＴＭ網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器方式的方案（ＭＧＣ-ＭＧ體系結(jié)構(gòu)）提供電話業(yè)務(wù)能為運營商帶來

諸多利益。ＡＴＭ是可支持多種業(yè)務(wù)的交換和傳輸技術(shù)，基本上，通過ＡＴＭ，運營商在一個物理

網(wǎng)絡(luò)上就可支持多種業(yè)務(wù)，如可用ＡＴＭ或幀中繼互連局域網(wǎng)，用ＭＰＬＳ構(gòu)建基于ＩＰ的虛擬專

網(wǎng)（ＩＰ－ＶＰＮ）等；而且ＡＴＭ按統(tǒng)計復(fù)用方式分配帶寬，帶寬利用率高。

相對于電路交換，ＡＴＭ的另一優(yōu)勢是更高效、簡潔，組建網(wǎng)絡(luò)所需的占地面積小，功率消

耗低，使運營商可降低運營成本；最重要的是，基于ＡＴＭ的解決方案可以提供與電路網(wǎng)相同的話

音質(zhì)量。

基于服務(wù)器方案的優(yōu)勢在于創(chuàng)建多個業(yè)務(wù)控制節(jié)點時，不必受底層的傳輸拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的限制，

這樣可以更簡單、快速地引入和管理新業(yè)務(wù)，隨著電信市場競爭的日趨激烈，這一點變得越來越重

要；而且由于業(yè)務(wù)控制層獨立于連接網(wǎng)絡(luò)使用的技術(shù)，所以，在更新或改進(jìn)承載技術(shù)時，它對控制

層的影響很小。

基于服務(wù)器方案的另一優(yōu)勢是一個媒體網(wǎng)關(guān)控制器能控制多個作為遠(yuǎn)端交換機(jī)的媒體網(wǎng)關(guān)，

這樣各種復(fù)雜的邏輯數(shù)據(jù)和呼叫相關(guān)的數(shù)據(jù)就可集中在一起，從而簡化了操作、維護(hù)、管理（ＯＡ

Ｍ），并能優(yōu)化路由。

三、基于服務(wù)器方式的 話音網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

基于服務(wù)器方式的話音業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，其中的兩個主要組件是媒體網(wǎng)關(guān)控制器和媒體網(wǎng)關(guān)，

實現(xiàn)功能將在后面兩節(jié)詳細(xì)介紹。媒體網(wǎng)關(guān)控制器利用 Ｈ．２４８協(xié)議控制媒體網(wǎng)關(guān)建立承載連

接，利用ＢＩＣＣ信令實現(xiàn)跨域的呼叫控制信令的傳遞。ＢＩＣＣ和Ｈ．２４８目前均已標(biāo)準(zhǔn)化，

這樣使得運營商可用不同廠商的產(chǎn)品組建網(wǎng)絡(luò)。

此種架構(gòu)方案也可用來構(gòu)建移動網(wǎng)的承載網(wǎng)。例如，應(yīng)用通用分組無線業(yè)務(wù)（ＧＰＲＳ）

時，運營商可利用此方式建立的承載網(wǎng)絡(luò)，將蜂窩接入網(wǎng)與服務(wù)于ＧＰＲＳ的支持點（ＧＳＮ）互

連、服務(wù)ＧＳＮ與關(guān)口ＧＳＮ相連，在ＧＰＲＳ大量應(yīng)用后，則可用于互連ＧＳＮ。

當(dāng)引入通用個人移動通信系統(tǒng)（ＵＭＴＳ）后，還可用于互連移動電話ＭＧＷ，使移動網(wǎng)和

固定網(wǎng)的承載層融合，但服務(wù)器層仍各自獨立的。

（一）媒體網(wǎng)關(guān)控制器

媒體網(wǎng)關(guān)控制器主要負(fù)責(zé)處理呼叫邏輯，并控制媒體網(wǎng)關(guān)建立承載連接。主要功能有：

１．電話功能：包括呼叫控制所需的軟件，如號碼和路由分析；以及電話交換網(wǎng)提供的所有電

話功能，如計費和結(jié)算業(yè)務(wù)及對不同類型信令的支持。

２．接口功能：提供呼叫控制部分與ＭＧＷ間的接口，由此來控制ＭＧＷ中的交換資源。

（二）媒體網(wǎng)關(guān)

媒體網(wǎng)關(guān)主要負(fù)責(zé)執(zhí)行電路交換域和ＡＴＭ域之間的交換和媒體互通功能，媒體網(wǎng)關(guān)用標(biāo)準(zhǔn)

的ＡＴＭ信令接口建立ＡＴＭ話音承載連接（交換虛連接），通過電路仿真與本地交換機(jī)，轉(zhuǎn)接交

換機(jī)和專用小交換機(jī)（ＰＢＸ）連接。主要包括以下功能:

１．接入控制功能

通過媒體網(wǎng)關(guān)提供的各種接入控制功能，媒體網(wǎng)關(guān)控制器來控制各類接入。接入類型對媒體網(wǎng)關(guān)

來說是透明的，媒體網(wǎng)關(guān)有與接入節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)中繼，ＩＳＤＮ群速率的接口，具體的物理接口可以

是Ｅ１準(zhǔn)同步數(shù)字系列（ＰＤＨ）接口或由多個Ｅ１復(fù)用組成的ＳＤＨ ＳＴＭ－１接口，媒體網(wǎng)

關(guān)通過電路仿真將Ｅ１或ＳＴＭ－１接口中的各個時隙映射為ＡＴＭ信元。

２．承載控制功能

承載控制功能負(fù)責(zé)在兩個媒體網(wǎng)關(guān)間建立６４ｋｂｉｔ／ｓ的ＡＴＭ承載連接。承載連接按

照常規(guī)的ＡＴＭ信令規(guī)程，用Ｈ．２４８協(xié)議提供的ＡＴＭ地址建立，承載連接可使用多種信令協(xié)

議，如用戶網(wǎng)絡(luò)接口（ＵＮＩ ４．０）和專用網(wǎng)絡(luò)接口（ＰＮＮＩ）。

３．交換控制功能

媒體網(wǎng)關(guān)中的交換控制功能負(fù)責(zé)連接或斷開接入端口與ＡＴＭ承載端口間的交換通路，支持

與補充資源如話音發(fā)送器，回波抵消器等的連接。交換控制功能使媒體網(wǎng)關(guān)既可作為源媒體網(wǎng)關(guān)和

終結(jié)媒體網(wǎng)關(guān)，或是兩邊均為ＡＴＭ承載信道的中繼媒體網(wǎng)關(guān)。

（三）呼叫建立流程示例

為理解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及呼叫和連接的建立過程。

群速率接入（ＰＲＡ）接口終結(jié)于媒體網(wǎng)關(guān)（Ｂ）�� ＴＳ１６信令信道經(jīng)過ＡＡＬ１電路仿

真（ＣＥ），通過永久虛連接（ＰＶＣ）經(jīng)ＡＴＭ網(wǎng)絡(luò)透明傳至媒體網(wǎng)關(guān)控制器�煟茫�。首先ＰＢ

Ｘ�煟粒牥l(fā)出一個呼叫建立信息至媒體網(wǎng)關(guān)控制器�煟粒牐�媒體網(wǎng)關(guān)控制器�煟茫爩ⅲ校遥两涌谏�

的對應(yīng)時隙標(biāo)上忙標(biāo)識并分析被叫方的電話號碼；ＭＧＣ�煟茫牻�(jīng)過軟件查詢，發(fā)現(xiàn)此呼叫終結(jié)于

另一域，于是用ＢＩＣＣ信令將呼叫建立消息送至ＭＧＣ�煟模�，媒體網(wǎng)關(guān)控制器�煟模犜谑盏胶�

叫建立消息后，要求媒體網(wǎng)關(guān)�煟牛犔峁┏休d連接標(biāo)識和ＡＴＭ地址。

然后ＭＧＣ�煟模犜儆茫拢桑茫眯帕顚�參數(shù)和地址送至ＭＧＣ�煟茫�，ＭＧＣ�煟茫犂�用這

些信息命令媒體網(wǎng)關(guān)�煟拢牥礃�(biāo)準(zhǔn)的ＡＴＭ信令規(guī)程建立至媒體網(wǎng)關(guān)�煟牛牭某休d連接，承載連接

建立后，媒體網(wǎng)關(guān)�煟牛犕ㄟ^承載連接標(biāo)識符方式將承載與呼叫綁定在一起，并通知ＭＧＣ�煟模�

承載已經(jīng)建立。

接著ＭＧＣ�煟模犆�令媒體網(wǎng)關(guān)�煟牛牻�立直通通路，并用ＩＳＵＰ或ＴＵＰ發(fā)送一個呼叫

建立消息給收端本地交換機(jī)�煟疲�，和ＰＢＸ信令一樣，消息傳遞部分（ＭＴＰ）中的ＩＳＵＰ信

令消息也通過ＡＡＬ１電路仿真變成ＡＴＭ信元后在ＡＴＭ網(wǎng)絡(luò)上透明傳遞，呼叫建立的其余部分

與普通窄帶呼叫一樣處理。

前面描述的示例使用的是前向連接建立方法，當(dāng)然也可用后向連接方法建立呼叫。

用分組方式承載話音是未來技術(shù)的發(fā)展趨勢，運營商可用ＡＴＭ或ＩＰ兩種承載方式實現(xiàn)分組

話音業(yè)務(wù)。由于ＡＴＭ能按需提供帶寬，并能為實時業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保證，因而是當(dāng)前傳輸分組

話音的較為成熟的技術(shù)選擇，但放眼未來，考慮到將來的數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，ＩＰ網(wǎng)則是必然選

擇。

和基于ＡＴＭ承載話音一樣，基于ＩＰ承載話音解決方案也用媒體網(wǎng)關(guān)連接接入節(jié)點，ＰＢ

Ｘ，本地交換機(jī)和轉(zhuǎn)接交換機(jī)。

基于ＩＰ方式中窄帶協(xié)議、ＢＩＣＣ信令及Ｈ．２４８協(xié)議的傳輸與基于ＡＴＭ方式的傳輸

不同，對于信令傳輸，ＩＥＴＦ正制定在ＩＰ上承載信令的標(biāo)準(zhǔn)，此標(biāo)準(zhǔn)稱為ＳＩＧＴＲＡＮ，使

用的是流控制傳輸協(xié)議（ＳＣＴＰ），控制協(xié)議如ＩＳＵＰ、Ｑ．９３１、及Ｖ５．２均可由ＳＣ

ＴＰ承載傳輸，但基于ＩＰ方式的承載控制和建立完全不同于基于ＡＴＭ的解決方案。

標(biāo)準(zhǔn)化組織也在積極研究各種在ＩＰ上保證話音業(yè)務(wù)質(zhì)量的方案，其中，一個非常有前景的

方案--將ＭＰＬＳ和差分業(yè)務(wù)相結(jié)合。話音業(yè)務(wù)通過ＭＰＬＳ通路在ＩＰ網(wǎng)上傳輸，ＭＰＬＳ標(biāo)記

交換路徑作為媒體網(wǎng)關(guān)間的話音"中繼線"，每個中繼（標(biāo)記交換路徑）可傳多個話音連接，標(biāo)記交

換路徑可預(yù)先配置好，也可動態(tài)建立，還可根據(jù)業(yè)務(wù)量負(fù)荷動態(tài)改變帶寬。