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用分組網(wǎng)承載話音
趙慧玲、單秀云 2001/04/19
目前,話音網(wǎng)絡由電路交換網(wǎng)向分組化網(wǎng)演進成為技術試驗和商業(yè)試驗中引人關注的焦點,究竟采用何種組網(wǎng)方式實現(xiàn)平滑過渡,是涉及經(jīng)濟、技術等方面的綜合問題。歐洲一些話音運營商已經(jīng)開始使用ATM承載技術提供傳統(tǒng)話音業(yè)務,日本和美國的無線運營商也在積極探索采用ATM承載話音業(yè)務,我國廣州也在積極進行技術試驗。
現(xiàn)有的大多數(shù)網(wǎng)絡的業(yè)務、交換、及傳輸基本上是縱向融合或交織在一起的——即電信運營商有專門的電話,數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,并且每種網(wǎng)絡只專長于某類業(yè)務的傳送;這種組網(wǎng)方式顯然不能滿足市場對多媒體業(yè)務的需求,因此,開發(fā)各種協(xié)調(diào)設備,促進網(wǎng)絡在業(yè)務層/傳輸層的融合,促進向綜合網(wǎng)絡的演進,是現(xiàn)代電信技術的發(fā)展趨勢。
圖1 基于ATM的網(wǎng)絡一含邊緣適配器
而網(wǎng)絡的最終發(fā)展趨勢是基于分組交換方式的綜合網(wǎng)絡,在這個綜合網(wǎng)絡中,各種業(yè)務將共享一個交換和傳輸平臺,在網(wǎng)絡的邊緣,不同的業(yè)務都適配到連接網(wǎng)絡所采用的傳輸技術上;這就是說,網(wǎng)絡將由縱向上綜合轉(zhuǎn)變成橫向上綜合。
目前看來,基本上只有兩種傳輸技術 :Internet協(xié)議(IP)和異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)可以作為綜合網(wǎng)絡的平臺。其中由于ATM技術比較成熟,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;贏TM的網(wǎng)絡結(jié)構如圖1所示。
■運營商的利益
采用ATM網(wǎng)絡和服務器方式的方案(MGC—MG體系結(jié)構)提供電話業(yè)務能為運營商帶來諸多利益。ATM是可支持多種業(yè)務的交換和傳輸技術,基本上,通過ATM,運營商用一個物理網(wǎng)絡上就可支持多種業(yè)務,如可用ATM或幀中繼互連局域網(wǎng),用MPLS構建基于IP的虛擬專網(wǎng)(IP-VPN)等,而且ATM按統(tǒng)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,它是個更高效、簡潔的技術,組建網(wǎng)絡占地面積小,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。
■基于服務器方式的話音網(wǎng)架構
基于服務器方案的優(yōu)勢在于,創(chuàng)建多個業(yè)務控制節(jié)點時,不必受底層的傳輸拓撲結(jié)構的限制,這樣可以更簡單、快速地引入和管理新業(yè)務——隨著電信市場競爭的日趨激烈,這變得越來越重要,而且由于業(yè)務控制層獨立于連接網(wǎng)絡使用的技術,所以,在更新或改進承載技術時,對控制層的影響很小;诜⻊掌鞣桨傅牧硪粌(yōu)勢是,一個媒體網(wǎng)關控制器能控制多個作為遠端交換機的媒體網(wǎng)關,這樣各種復雜的邏輯數(shù)據(jù)和呼叫相關的數(shù)據(jù)就可集中在一起,從而簡化了操作、維護、管理(OAM),并能優(yōu)化路由。

圖2 話音網(wǎng)絡架構
圖2示出基于服務器方式,連接網(wǎng)絡為ATM的話音業(yè)務網(wǎng)絡架構,其中的兩個主要組件為媒體網(wǎng)關控制器和媒體網(wǎng)關,實現(xiàn)功能將在后面兩節(jié)詳細介紹。媒體網(wǎng)關控制器利用
H.248協(xié)議控制媒體網(wǎng)關建立承載連接,利用BICC信令實現(xiàn)跨域的呼叫控制信令的傳遞。BICC和H.248目前均已標準化,這樣使得運營商可用不同廠商的產(chǎn)品組建網(wǎng)絡。
此種架構方案也可用來構建移動網(wǎng)的承載網(wǎng)。例如,應用通用分組無線業(yè)務(GPRS)時,運營商可利用此方式建立的承載網(wǎng)絡將蜂窩接入網(wǎng)和服務GPRS支持點(GSN)互連,服務GSN與關口GSN相連,在GPRS大量應用后,則可用于互連GSN。

圖3 固定網(wǎng)和移動網(wǎng)的公共承載網(wǎng)
當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,但服務器層仍各自獨立(圖3)。
其中,媒體網(wǎng)關控制器主要負責處理呼叫邏輯,并控制媒體網(wǎng)關建立承載連接; 媒體網(wǎng)關主要負責執(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)關用標準的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,轉(zhuǎn)接交換機和專用小交換機(PBX)連接。
■呼叫建立流程示例
為理解網(wǎng)絡結(jié)構及呼叫和連接的建立過程,下面舉例示出由專用小交換機(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(jié)于媒體網(wǎng)關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)絡透明傳至媒體網(wǎng)關控制器(c)。首先PBX(a)發(fā)出一個呼叫建立信息至媒體網(wǎng)關控制器(c),媒體網(wǎng)關控制器(c)將PRA接口上的對應時隙標上忙標識并分析被叫方的電話號碼;MGC(c)經(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(d),媒體網(wǎng)關控制器(d)在收到呼叫建立消息后,要求媒體網(wǎng)關(E)提供承載連接標識和ATM地址。
MGC(d)用BICC信令將參數(shù)和地址送至MGC(c),MGC(c)利用這些信息命令媒體網(wǎng)關(B)按標準的ATM信令規(guī)程建立至媒體網(wǎng)關(E)的承載連接,承載連接建立后,媒體網(wǎng)關(E)通過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MGC(d)命令媒體網(wǎng)關(E)建立直通通路,并用ISUP或TUP發(fā)送一個呼叫建立消息給收端本地交換機(f),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(jié) 論
用分組方式承載話音是未來技術的發(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。由于ATM能按需提供帶寬,并能為實時業(yè)務提供服務質(zhì)量保證,因而是當前傳輸分組話音的較為成熟的技術選擇,但放眼未來,考慮到將來的數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務,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)關連接接入節(jié)點,PBX,本地交換機和轉(zhuǎn)接交換機;贗P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上承載信令的標準,此標準稱為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ATM的解決方案。
標準化組織也在積極研究各種在IP上保證話音業(yè)務質(zhì)量的方案,其中一個非常有前景的方案——將MPLS和差分業(yè)務相結(jié)合。話音業(yè)務通過MPLS通路在IP網(wǎng)上傳輸,MPLS標記交換路徑作為媒體網(wǎng)關間的話音“中繼線”,每個中繼(標記交換路徑)可傳多個話音連接,標記交換路徑可預先配置好,也可動態(tài)建立,還可根據(jù)業(yè)務量負荷動態(tài)改變帶寬。
《賽迪市場專家》
2001/04/19
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