用分組網(wǎng)承載話(huà)音

趙慧玲、單秀云 2001/04/19

　　目前，話(huà)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(diǎn)，究竟采用何種組網(wǎng)方式實(shí)現平滑過(guò)渡，是涉及經(jīng)濟、技術(shù)等方面的綜合問(wèn)題。歐洲一些話(huà)音運營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始使用ATM承載技術(shù)提供傳統話(huà)音業(yè)務(wù)，日本和美國的無(wú)線(xiàn)運營(yíng)商也在積極探索采用ATM承載話(huà)音業(yè)務(wù)，我國廣州也在積極進(jìn)行技術(shù)試驗。

　　現有的大多數網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)、交換、及傳輸基本上是縱向融合或交織在一起的——即電信運營(yíng)商有專(zhuān)門(mén)的電話(huà)，數據網(wǎng)絡(luò )，并且每種網(wǎng)絡(luò )只專(zhuān)長(cháng)于某類(lèi)業(yè)務(wù)的傳送；這種組網(wǎng)方式顯然不能滿(mǎn)足市場(chǎng)對多媒體業(yè)務(wù)的需求，因此，開(kāi)發(fā)各種協(xié)調設備，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )在業(yè)務(wù)層/傳輸層的融合，促進(jìn)向綜合網(wǎng)絡(luò )的演進(jìn)，是現代電信技術(shù)的發(fā)展趨勢。

　　圖1 基于A(yíng)TM的網(wǎng)絡(luò )一含邊緣適配器

　　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(gè)綜合網(wǎng)絡(luò )中，各種業(yè)務(wù)將共享一個(gè)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(shuō)，網(wǎng)絡(luò )將由縱向上綜合轉變成橫向上綜合。

　　目前看來(lái)，基本上只有兩種傳輸技術(shù) ：Internet協(xié)議（IP）和異步轉移模式（ATM）可以作為綜合網(wǎng)絡(luò )的平臺。其中由于A(yíng)TM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(yíng)商的青睞。基于A(yíng)TM的網(wǎng)絡(luò )結構如圖1所示。


　　■運營(yíng)商的利益


　　采用ATM網(wǎng)絡(luò )和服務(wù)器方式的方案（MGC—MG體系結構）提供電話(huà)業(yè)務(wù)能為運營(yíng)商帶來(lái)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(guò)ATM，運營(yíng)商用一個(gè)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構建基于IP的虛擬專(zhuān)網(wǎng)（IP-VPN）等，而且ATM按統計復用方式分配帶寬，帶寬利用率高。

　　ATM的另一優(yōu)勢是相對于電路交換，它是個(gè)更高效、簡(jiǎn)潔的技術(shù)，組建網(wǎng)絡(luò )占地面積小，功率消耗低，使運營(yíng)商可降低運營(yíng)成本。最重要的是，基于A(yíng)TM的解決方案可以提供與電路網(wǎng)相同的話(huà)音質(zhì)量。


　　■基于服務(wù)器方式的話(huà)音網(wǎng)架構


　　基于服務(wù)器方案的優(yōu)勢在于，創(chuàng )建多個(gè)業(yè)務(wù)控制節點(diǎn)時(shí)，不必受底層的傳輸拓撲結構的限制，這樣可以更簡(jiǎn)單、快速地引入和管理新業(yè)務(wù)——隨著(zhù)電信市場(chǎng)競爭的日趨激烈，這變得越來(lái)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(shí)，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(gè)媒體網(wǎng)關(guān)控制器能控制多個(gè)作為遠端交換機的媒體網(wǎng)關(guān)，這樣各種復雜的邏輯數據和呼叫相關(guān)的數據就可集中在一起，從而簡(jiǎn)化了操作、維護、管理（OAM），并能優(yōu)化路由。

　　圖2 話(huà)音網(wǎng)絡(luò )架構

　　圖2示出基于服務(wù)器方式，連接網(wǎng)絡(luò )為ATM的話(huà)音業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò )架構，其中的兩個(gè)主要組件為媒體網(wǎng)關(guān)控制器和媒體網(wǎng)關(guān)，實(shí)現功能將在后面兩節詳細介紹。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(shí)現跨域的呼叫控制信令的傳遞。BICC和H.248目前均已標準化，這樣使得運營(yíng)商可用不同廠(chǎng)商的產(chǎn)品組建網(wǎng)絡(luò )。

　　此種架構方案也可用來(lái)構建移動(dòng)網(wǎng)的承載網(wǎng)。例如，應用通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)（GPRS）時(shí)，運營(yíng)商可利用此方式建立的承載網(wǎng)絡(luò )將蜂窩接入網(wǎng)和服務(wù)GPRS支持點(diǎn)（GSN）互連，服務(wù)GSN與關(guān)口GSN相連，在GPRS大量應用后，則可用于互連GSN。

　　圖3 固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的公共承載網(wǎng)

　　當引入通用個(gè)人移動(dòng)通信系統（UMTS）后，還可用于互連移動(dòng)電話(huà)MGW，使移動(dòng)網(wǎng)和固定網(wǎng)的承載層融合，但服務(wù)器層仍各自獨立（圖3）。

　　其中，媒體網(wǎng)關(guān)控制器主要負責處理呼叫邏輯，并控制媒體網(wǎng)關(guān)建立承載連接； 媒體網(wǎng)關(guān)主要負責執行電路交換域和ATM域之間的交換和媒體互通功能，媒體網(wǎng)關(guān)用標準的ATM信令接口建立ATM話(huà)音承載連接（交換虛連接），通過(guò)電路仿真與本地交換機，轉接交換機和專(zhuān)用小交換機（PBX）連接。


　　■呼叫建立流程示例


　　為理解網(wǎng)絡(luò )結構及呼叫和連接的建立過(guò)程，下面舉例示出由專(zhuān)用小交換機(a)至本地交換機(f)的呼叫示意圖(圖4)。圖中，群速率接入（PRA）接口終結于媒體網(wǎng)關(guān)B, TS16信令信道經(jīng)過(guò)AAL1電路仿真（CE），通過(guò)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(c)。首先PBX(a)發(fā)出一個(gè)呼叫建立信息至媒體網(wǎng)關(guān)控制器(c)，媒體網(wǎng)關(guān)控制器(c)將PRA接口上的對應時(shí)隙標上忙標識并分析被叫方的電話(huà)號碼；MGC(c)經(jīng)過(guò)軟件查詢(xún)，發(fā)現此呼叫終結于另一域，于是用BICC信令將呼叫建立消息送至MGC(d)，媒體網(wǎng)關(guān)控制器(d)在收到呼叫建立消息后，要求媒體網(wǎng)關(guān)(E)提供承載連接標識和ATM地址。

　　MGC(d)用BICC信令將參數和地址送至MGC(c)，MGC(c)利用這些信息命令媒體網(wǎng)關(guān)(B)按標準的ATM信令規程建立至媒體網(wǎng)關(guān)(E)的承載連接，承載連接建立后，媒體網(wǎng)關(guān)(E)通過(guò)承載連接標識符方式將承載與呼叫綁在一起，并通知MGC(d)承載已建立。

　　圖4 呼叫建立示意圖

　　接著(zhù)MGC(d)命令媒體網(wǎng)關(guān)(E)建立直通通路，并用ISUP或TUP發(fā)送一個(gè)呼叫建立消息給收端本地交換機(f)，和PBX信令一樣，消息傳遞部分（MTP）中的ISUP信令消息也通過(guò)AAL1電路仿真變成ATM信元后在A(yíng)TM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，當然也可用后向連接方法建立呼叫。


　　結 論


　　用分組方式承載話(huà)音是未來(lái)技術(shù)的發(fā)展趨勢，運營(yíng)商可用ATM或IP兩種承載方式實(shí)現分組話(huà)音業(yè)務(wù)。由于A(yíng)TM能按需提供帶寬，并能為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保證，因而是當前傳輸分組話(huà)音的較為成熟的技術(shù)選擇，但放眼未來(lái)，考慮到將來(lái)的數據和多媒體業(yè)務(wù)，IP網(wǎng)則是必然選擇。

　　和基于A(yíng)TM承載話(huà)音一樣，基于IP承載話(huà)音解決方案也用媒體網(wǎng)關(guān)連接接入節點(diǎn)，PBX，本地交換機和轉接交換機。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A(yíng)TM方式的傳輸不同，對于信令傳輸，IETF正制定在IP上承載信令的標準，此標準稱(chēng)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SCTP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A(yíng)TM的解決方案。

　　標準化組織也在積極研究各種在IP上保證話(huà)音業(yè)務(wù)質(zhì)量的方案，其中一個(gè)非常有前景的方案——將MPLS和差分業(yè)務(wù)相結合。話(huà)音業(yè)務(wù)通過(guò)MPLS通路在IP網(wǎng)上傳輸，MPLS標記交換路徑作為媒體網(wǎng)關(guān)間的話(huà)音“中繼線(xiàn)”，每個(gè)中繼（標記交換路徑）可傳多個(gè)話(huà)音連接，標記交換路徑可預先配置好，也可動(dòng)態(tài)建立，還可根據業(yè)務(wù)量負荷動(dòng)態(tài)改變帶寬。

《賽迪市場(chǎng)專(zhuān)家》 2001/04/19