【正文】 1 第六章 下一代網(wǎng)絡(luò)的主要協(xié)議 下一代通信網(wǎng)絡(luò)的特點是基于 IP 技術(shù)的多廠商、多技術(shù)、不同體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜融合體，軟交換技術(shù)在這樣一個異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中起著極為重要的作用。協(xié)議是系統(tǒng)賴以生存的規(guī)則，如建立聯(lián)系、交換數(shù)據(jù)以及終端會晤等，標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議是支持通信設(shè)備互通互聯(lián)、提高通信設(shè)施效率、保障通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。圖 表示了下一代網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備間互通互聯(lián)過程中可能涉及的主要協(xié)議及其相互間的關(guān)系。 協(xié)議是諸如像數(shù)字設(shè)備和某些面向軟件的環(huán)境相互之間作用的方法，它 是對許多因素的描述，不僅僅圍繞著技術(shù)問題。產(chǎn)品銷售商常常支持協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化是為了使?jié)撛诘目蛻艉驼诎l(fā)展的用戶相信他們的產(chǎn)品符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，且具有長期的用途和生存能力。工業(yè)界對標(biāo)準(zhǔn)化感興趣是因為標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議是其建立規(guī)則和維持其組織活動的工具。用戶對標(biāo)準(zhǔn)感興趣是由于標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議是保護(hù)他們投資的手段。專業(yè)化一點說，協(xié)議是一個先約過程，通過它，兩個或更多的可分離實體可在它們相互之間流通控制信號和信息。這些實體是通信系統(tǒng)內(nèi)處于各自位置等效物的定義，在等級制通信中即使它們通過其他層彼此進(jìn)行通信，那它們也還是處于相同的層上。例如每 個電話會話的開始和結(jié)束就是一個如何利用協(xié)議把人們相互聯(lián)系在一起的例子。 軟交換技術(shù)是實現(xiàn)下一代網(wǎng)絡(luò) Voice Over IP 的一個最佳解決方案，這一章將介紹在下一代網(wǎng)絡(luò) (NGN)中實施軟交換技術(shù)所涉及的幾個主要協(xié)議的背景、基本結(jié)構(gòu)和應(yīng)用說明：如 2 建議、媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議 、會話啟動協(xié)議 (SIP)和網(wǎng)間互通協(xié)議 (BICC)等。下一代網(wǎng)絡(luò) (NGN)所涉及的協(xié)議的組織結(jié)構(gòu)示于圖 中。 TCP RASSIPVoIP信令M2UA M3UA SUAMTP3ISUPSCCPTCAP信令網(wǎng)關(guān)控制 媒體網(wǎng)關(guān)控制 媒體 數(shù)據(jù)MGCPMEGACO編碼協(xié)議音頻編解碼視頻編解碼RTCPRTPRTSPT.120UDP SCTP UDP UDP TCPIP 下一代網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的組織結(jié)構(gòu) 下一代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議包含非對等和對等兩類協(xié)議。 非對等協(xié)議主要指媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議；對等協(xié)議包括 SIP、 、 BICC 等， SIGTRAN 為信令傳送協(xié)議。 由于歷史原因， NGN 系列協(xié)議有些相互補(bǔ)充，有些則相互競爭。 協(xié)議，與其它協(xié)議配合可完成各種 NGN 業(yè)務(wù)。 SIP、 均為對等協(xié)議，存在競爭關(guān)系，由于 SIP 具有簡單、通用、易于擴(kuò)展等特性，逐漸發(fā)展成為主流協(xié)議。 NGN是一個融合網(wǎng)絡(luò)，包括 PSTN/ISDN、 、 ATM/IP等網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)互通是 NGN成功的必要條件。 NGN網(wǎng)絡(luò)主要包括 軟交換、媒體網(wǎng)關(guān)、信令網(wǎng)關(guān)、智能終端和各種數(shù)據(jù)庫 /服務(wù)器等。 SIP協(xié)議是 NGN多媒體通信協(xié)議，用于軟交換、 SIP服務(wù)器和 SIP終端之間的通信控制和信息交互，擴(kuò)展的 SIPT可使 SIP消息攜帶 ISUP信令。在需要媒體轉(zhuǎn)換的地方可設(shè)置媒體網(wǎng)關(guān)， （ MGC）協(xié)議，用于控制媒體網(wǎng)關(guān)，完成媒體轉(zhuǎn)換功能，它并不負(fù)責(zé)呼叫控制功能。 ，它比 SIP、 的發(fā)展歷史更長，是一項復(fù)雜的協(xié)議，升級和擴(kuò)展性不是很好， SIP+代 。 SIGTRAN用于解決 IP網(wǎng)絡(luò)承載七號信令的問題，它允許七號信令穿過 IP網(wǎng)絡(luò)到達(dá)目的地。 BICC可使 ISUP協(xié)議在不同承載網(wǎng)絡(luò)（ ATM、 IP、 PSTN）上傳送。 隨著網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和需求的發(fā)展以及團(tuán)體協(xié)作的進(jìn)展，各種標(biāo)準(zhǔn)將不斷完善、升級。目前， NGN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有兩大陣營：第一種持純 IP觀點，重點關(guān)注 SIP（會話啟動協(xié)議）、 TRIP （通過 IP的電話路由）和 ENUM （ IETF 倡導(dǎo)的電子編碼）；第二種強(qiáng)調(diào) NGN 與 PSTN 的結(jié)合，比較關(guān)注ITUT 信令傳輸協(xié)議 SIGTRAN。 媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議 概述 媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議 (MGCP)是一個在 IP電話市場上被廣泛接受的 IETF報告草案，稱作，它已被包括在新的 ITUIETF標(biāo)準(zhǔn)中。，網(wǎng)關(guān)分離的核心是業(yè)務(wù)和控制分離，控制和承載 3 分離。這樣使業(yè)務(wù)、控制和承載可獨立發(fā)展，運營商在充分利用新技術(shù)的同時，還可提供豐富多彩的業(yè)務(wù)，通過不斷創(chuàng)新的業(yè)務(wù)提升網(wǎng)絡(luò)價值。 （ RFC2705 定義）的基礎(chǔ)上，結(jié)合其它媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議特 點發(fā)展而成的一種協(xié)議，它提供控制媒體的建立、修改和釋放機(jī)制，同時也可攜帶某些隨路呼叫信令，支持傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)終端的呼叫。該協(xié)議在構(gòu)建開放和多網(wǎng)融合的 NGN 中，發(fā)揮著重要作用。 MGCP 和 (由 MGC 提供 )、 SS7 終端 (由 SG 提供 )、媒體傳輸能力 (由 MG 提供 )。這個分離的網(wǎng)關(guān)模型允許把傳統(tǒng)的電話網(wǎng)絡(luò)和一個基于 IP 的下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)融合在一起。 MGCP 協(xié)議 MGCP 協(xié)議是 電話網(wǎng)關(guān)分解的結(jié)果，由 IETF 的 MEGACO 工作組制定，具體內(nèi)容 可參考 IETF RFC2705。在軟交換系統(tǒng)中， MGCP 協(xié)議主要用于軟交換與媒體網(wǎng)關(guān)或軟交換與 MGCP 終端之間控制過程。 MGCP 協(xié)議模型基于端點和連接兩個構(gòu)件進(jìn)行建模。端點用來發(fā)送或接收數(shù)據(jù)流，可以是物理端點或虛擬端點；連接則由軟交換控制網(wǎng)關(guān)或終端在呼叫所涉及的端點間進(jìn)行建立，可以時點到點、點到多點連接。一個端點上可以建立多個連接，不同呼叫的連接可以終接于同一個端點。 MGCP 命令分成連接處理和端點處理兩類 9 條命令，它們分別是： 1) 端點配置 (EndpointConfiguation)：軟交換通過此命令來規(guī)定 端點所接收信號的編碼格式，它由軟交換發(fā)給媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端。 2) 通報請求 (NotificationRequest)：由軟交換發(fā)送給媒體網(wǎng)關(guān)，指示網(wǎng)關(guān)要監(jiān)視或報告的事件。 3) 通報 (Notify)：由媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端發(fā)送給軟交換，用來向軟交換報告事件。 4) 創(chuàng)建連接 (CreateConnection)：由軟交換發(fā)送給媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端，軟交換通過該命令在端點間創(chuàng)建連接。 5) 通報連接 (NotifyConnection)：由軟交換發(fā)送給媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端，軟交換通過該命令來改變連接屬性。 6) 刪除連接 (DeleteConnection)：此命令即可由軟交換發(fā)送給媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端，也可由媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端發(fā)送給軟交換，用于刪除連接，同時還具有通過它來收集有關(guān)連接執(zhí)行結(jié)果的輔助作用。 7) 審核端點 (AuditEndpoint)：由軟交換發(fā)送給媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端，用于軟交換查看端點狀態(tài)。 8) 審核連接 (AuditConnection)：由軟交換發(fā)送給媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端，用于軟交換查看與連接相關(guān)的參數(shù)。 9) 重啟進(jìn)程 (RestartInProgress)：該命令由媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端發(fā)送給軟交換，用來告訴軟交換起 進(jìn)入或退出服務(wù)。 所有的 MGCP 命令都要求接收方返回的證實消息中包含返回碼 (Return Codes)，返回碼 4 為一個整數(shù)，用來表明命令的執(zhí)行狀況。目前已定義了 5 個范圍值： 000~099 表示響應(yīng)證實； 100~199 表示暫時響應(yīng)； 200~299 表示成功完成； 400~499 表示暫時出錯； 500~599 表示持久出錯。 在由媒體網(wǎng)關(guān)或 MGCP 終端發(fā)起的刪除連接命令或者重啟進(jìn)程命令中，必須包含原因碼(Reason Codes)，用來表明刪除連接或者重啟的原因。原因碼為一個整數(shù)，已經(jīng)定義的值如下： 000 表示端點狀態(tài)正常； 900 表示端點功能失常； 901 表示端點退出服務(wù)； 902 表示低層連接丟失。 MEGACO/ 協(xié)議 和 MGCP 一樣， MEGACO 也是由 IETF 的 MEGACO 工作組制定的，后來被提交給 ITUT的 SG16 并被采納，形成了 ITUT 協(xié)議。因而 和 MEGACO 實質(zhì)上是一樣的，是 IETF 和 ITUT 共同認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。在軟交換系統(tǒng)中， 協(xié)議主要用于軟交換和媒體網(wǎng)關(guān)或軟交換與 終端之間，軟交換通過此協(xié)議控制媒體網(wǎng)關(guān)或 終端 上的媒體或控制流的連接建立和釋放。 模型是基于終接點 (termination)和關(guān)聯(lián) (context)兩個重要概念建立的。終接點為媒體網(wǎng)關(guān)或 終端上發(fā)起或終接媒體或控制流的邏輯實體，一個終接點可發(fā)起或終接多個媒體或控制流，中繼時隙 DS0、 RTP 端口或 ATM 虛信道均可以用 Termination 進(jìn)行抽象。關(guān)聯(lián)用來描述終接點之間的關(guān)系，例如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、媒體混合或交換的方式等。 協(xié)議包括以下 8 條命令： 1) 添加 (Add)：此命令由軟交換向媒體網(wǎng)關(guān)或 終端發(fā)起，其功能是向關(guān)聯(lián)中添加終接點 。 2) 減去 (Substract)：此命令由軟交換向媒體網(wǎng)關(guān)或 終端發(fā)起，其功能是從關(guān)聯(lián)中刪除終接點。 3) 移動 (Move)：此命令由軟交換向媒體網(wǎng)關(guān)或 終端發(fā)起，其功能是將終接點從一個關(guān)聯(lián)移到另一個關(guān)聯(lián)中。 4) 修改 (Modify)：此命令由軟交換向媒體網(wǎng)關(guān)或 終端發(fā)起，其功能是修改連接上的屬性、信號或事件等參數(shù)。 5) 審核值 (AuditValue)：此命令由軟交換向媒體網(wǎng)關(guān)或 終端發(fā)起，其功能是查詢終接點上的當(dāng)前特征。 6) 審核能力 (AuditCapabilities)：此命令由軟交換向媒體 網(wǎng)關(guān)或 終端發(fā)起，其功能是查詢終接點所支持的功能特性。 7) 通報 (Notify)：此命令由媒體網(wǎng)關(guān)或 終端向軟交換發(fā)起，其功能是向軟交換報告其檢測或發(fā)生的事件。 5 8) 業(yè)務(wù)改變 (ServiceChange)：此命令既可以由軟交換向媒體網(wǎng)關(guān)或 終端發(fā)起，也可以由媒體網(wǎng)關(guān)或 終端向軟交換發(fā)起，當(dāng)注冊、啟動或發(fā)生故障時都可以使用該命令，其功能是用來向?qū)Ψ綀蟾娈?dāng)前狀態(tài)的改變。 協(xié)議的描述符 上面的每個命令都含有多個參數(shù)，這些參數(shù)根據(jù)所描述對象的不同分屬不同的描述符。 協(xié)議主要有以下幾類描述符： 1) Modem 描述符：此描述符中的參數(shù)與 Modem 類型有關(guān)。 2) Multiplex 描述符：此描述符中的參數(shù)與媒體流的復(fù)用類型有關(guān)。 3) Media 描述符：此描述符中的參數(shù)與媒體流有關(guān)，具體分為 Termination State 描述符和 Steam 描述符兩大類，其中 Termination State 描述符中的參數(shù)與媒體流類型無關(guān)，而 Steam 描述符中的參數(shù)則于媒體流類型有關(guān)。 Steam 描述符又可細(xì)分為 Local Control 描述復(fù)、 Local 描述符和 Remote 描述符 3 類。 4) Event 描 述符：此描述符中的參數(shù)與事件有關(guān)，這些事件是軟交換要求媒體網(wǎng)關(guān)或 終端檢測并向其報告的事件。 5) Signal 描述符：此描述符中的參數(shù)與信號有關(guān)，這些信號是軟交換要求媒體網(wǎng)關(guān)或 終端要在終接點上應(yīng)用的信號。 6) Audit 描述符：此描述符中的參數(shù)主要用于規(guī)定媒體網(wǎng)關(guān)或 終端應(yīng)該返回的描述符。 7) ServiceCange 描述符：此描述符中的參數(shù)與網(wǎng)關(guān)狀態(tài)改變的參數(shù)有關(guān)，如狀態(tài)改變的原因、時間等。 8) DigitMap 描述符：此描述符中的參數(shù)與撥號方案有關(guān)。 9) Statistics 描述符：此描述符中的參 數(shù)用來描述運行中的終接點狀態(tài)。 10) Package 描述符：只可用在 AuditValue 命令中，其中的參數(shù)與包有關(guān)。 11) ObservedEvent 描述符：此描述符中的參數(shù)與網(wǎng)關(guān)檢測到的事件有關(guān)。 12) Topology 描述符：此描述符中的參數(shù)用來描述在一個關(guān)聯(lián)中各終接點之間媒體流的方向、關(guān)系等。 協(xié)議具有可擴(kuò)展性，這主要體現(xiàn)在它可以不斷地添加或定義新的協(xié)議包 (Package)，這些新的協(xié)議包是為了進(jìn)一步完善終接點兒添加的屬性、時間、信號集統(tǒng)計數(shù)據(jù)等的集合。 建議 建議是 ITUT 第 16 研究組于 1996 年通過的， 2021 年 2 月又通過了它的第 4 版。它是 ITUT 為了在無服務(wù)質(zhì)量保證局的域網(wǎng)上的可視化電話系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行多媒體通信所建議的協(xié)議集，包括點到點通信和多點會議。 建議對呼叫控制、多媒體管理、帶寬管理以及 LAN 和其他網(wǎng)絡(luò)的接口都進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)范說明。 這個建議為通過基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行音頻、視頻、和數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用提供了一個可遵循的國際標(biāo)準(zhǔn)。采用 建議，各個不同廠商的多媒體產(chǎn)品和應(yīng)用可以進(jìn)行相互操作，用戶不必考慮其兼容性問題。該建議為商業(yè)、個人用戶基于 LAN、 MAN 的多媒體產(chǎn)品協(xié)同開發(fā) 6 奠定了基礎(chǔ)。 這套建議的主體目前已基本穩(wěn)定，一些基本框架已被廣泛采用， ITUT 還在不斷地對協(xié)議的擴(kuò)展應(yīng)用進(jìn)行研究。它的基本功能單元有用戶終端、網(wǎng)關(guān)、多點控制單元（ MCU，用于多點會議）、和關(guān)守。其中，終端、網(wǎng)關(guān)和 MCU 統(tǒng)稱為端點。 是一個傘狀協(xié)議，它描述了在一個基于分組的交換網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行視頻會議的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和操作。 不僅僅只針對 IP，還包括了關(guān)于 IPX/SPX 或 ATM 上進(jìn)行應(yīng)用的內(nèi)容。 的框架是完整的，它包括的單元有： ? 視頻會議終端。 ? 網(wǎng)絡(luò)和其他網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)。 ? 關(guān)守， 網(wǎng)絡(luò)的