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接入层设备

时间:2022-10-13 百科知识 版权反馈
【摘要】:业务交换模块支持TDM/IP中继接口,在软交换设备控制下可以作为NGN中的TG应用,与软交换设备联合组网可以作为PSTN改造的汇接/长途/关口局应用。接入网关是大型接入设备,提供普通电话、ISDNPRI/BRI、V5等窄带接入,与软交换配合可以替代现有的电话端局。当接入网关作为呼叫的主叫侧时,与软交换机配合完成呼叫的启呼、用户拨号的DTMF识别、放提示音等功能;当接入网关作为VoIP呼叫的被叫侧时,与软交换机配合完成呼叫的终结、用户振铃等功能。

5.2.4 接入层设备

接入层是各种网关设备,包括信令网关、中继网关、接入网关、综合接入设备、无线接入网关、H.323终端、IP终端等。其中,IP终端(IP Terminal)目前主要是指H.323终端和SIP终端两种,如IPPBX、IP Phone、PC等。

1.媒体网关

媒体网关完成信息传送媒体间相互转换,将一个网络中传送信息的媒体格式转换另一网络所要求的媒体格式,是接入到IP网络的一个端点/网络中继或几个端点的集合,是分组网络和外部网络(如PSTN、移动网络等)之间的接口设备。媒体网关完成媒体流的转换处理功能,如模拟话音信号向数字话音压缩编码转换。按照其所在位置和所处理媒体流的不同可分为中继网关、接入网关、多媒体网关、无线网关等。

媒体网关是软交换系统中跨接在电路交换网和分组网之间的设备,位于网络的接入层,主要功能是实现媒体流的转换。根据网关电路侧接口的不同,分为中继网关和接入网关两类。媒体网关将一种网络中的媒体转换成另一种网络所要求的媒体格式。例如,媒体网关能够在电路交换网的承载通道和分组网的媒体流之间进行转换,可以处理音频、视频或者T.120;具备处理这三者的任意组合的能力,能够进行全双工的媒体翻译,可以演示视频/音频消息;实现其他IVR功能,也可以进行媒体会议等。

媒体网关(MG)在媒体网关控制器(MGC)的控制下,实现跨媒体业务。MGC与MG之间是控制与被控制的主从关系。在NGN中,MGC与MG之间的交互协议采用标准、开放的协议,如MGCP、H.248协议、SIP和H.323协议等。

根据网关的用户和规格,可以将媒体网关分为以下几种:

IP中继媒体网关(Trunking Gateway)是指传统电话网和承载话音的IP网的接口。这种网关一般要管理大量的数字电路。

ATM中继媒体网关(Voice over ATM Gateway)和中继网关类似,是电话网和承载话音的ATM网络的接口。

住宅网关(Residential Gateway)直接连到用户已有设备CPE(POTS、ISDN电话装置、PC电话)上,它允许直接在数据网络上传输来自个别住宅用户的话音呼叫。通常情况下,住宅网关将被置于用户处,提供定量的电话门数(1~10门)。

接入网关(Access Gateway)提供传统模拟用户线或者数字专用分组交换机和承载话音的IP网络之间的接口。一些接入网关包括小规模的VoIP网关。

商业网关(Business Gateway)提供传统专用分组交换机或者集成的“软件PBX”和承载话音的IP网接口。

无线网关(Wireless Gateway),与接入网关功能相同,但它处理的是移动接入网。

资源网关(Resource Gateway),或资源服务器/多媒体服务器(Multimedia Resource Server),为NGN系统提供业务资源,如信号音资源、收号器资源等。

通用的媒体网关处理设备,主要应该能用于WCDMAR4版本的核心网络CS域,通用媒体网关作为话音业务、多媒体业务、数据业务的承载设备,完成不同网络之间的承载转换、话音、多媒体信息和数据处理功能,提供移动网络话音业务和电路相关业务的传输和交换功能,实现3G无线接入网络电路域的业务流到公共分组交换网络(H.323网络等)、公共电路交换网络(PSTN、ISDN)及其他移动网络(GSM、CDMA、CDMA2000等)的业务流的转换,提供IP交换功能,可为无线网络向下一代全IP网络的发展打下基础。为根据MGW在网络中不同的位置和功能,可以将其定位为无线网络端局设备和关口局设备,在3GR5系统中作为综合关口局设备与IM域和PSTN网络实现互通,同时也可以作为固网MGW设备与MGC配合,实现固网和移动网络的融合等。

如图5.8所示,媒体网关功能主要包括接入功能、各种现网用户的接入功能和分组网接入功能。

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图5.8 媒体网关功能

媒体网关处理设备应该支持标准的H.248协议实现媒体资源控制和管理功能,支持基于H.248消息包来实现R2等随路信令的映射处理,支持标准SIGTRAN协议实现的SS7、ISDN和V5协议适配功能。设备可以分为业务交换模块、用户接入模块两大部分。媒体网关设备的结构示意如图5.9所示。

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图5.9 媒体网关设备功能示意图

其中业务交换模块(Server Switching Module,SSM)是整个设备的核心单元,提供业务流格式处理和交换功能。业务交换模块支持TDM/IP中继接口,在软交换设备控制下可以作为NGN中的TG应用,与软交换设备联合组网可以作为PSTN改造的汇接/长途/关口局应用。

用户接入模块(User Access Module,UAM)提供用户直接接入功能,用户接入模块在业务交换模块的配合下完成多种方式的用户接入功能。用户接入模块与业务交换模块联合组网,可以作为NGN中的AG应用组网,也可以作为NGN架构下的端局交换机应用。

用户接入模块通过业务交换模块提供上行汇接出口,实现业务汇聚和网络互通。用户接入模块可以与业务交换模块放在同一个机房内,也可以拉远放在离用户比较近的地方。业务交换模块和用户接入模块之间采用TDM连接,采用内部协议进行通信。

2.接入网关

接入网关是大型接入设备,提供普通电话、ISDNPRI/BRI(基群速率接口/基本速率接口)、V5等窄带接入,与软交换配合可以替代现有的电话端局。当接入网关作为呼叫的主叫侧时,与软交换机配合完成呼叫的启呼、用户拨号的DTMF识别、放提示音等功能;当接入网关作为VoIP呼叫的被叫侧时,与软交换机配合完成呼叫的终结、用户振铃等功能。接入网关在信令网关的配合下完成现有电话用户接入。除完成电话端局功能外,接入网关同时提供数据接入功能,可以提供ADSL、LAN等宽带接入方式。

接入网关的接口与协议:

(1)用户侧接口,接入网关可以提供模拟Z用户接口、ISDNPRI/BRI、V5.2接口、以太网接口、xDSL接口(包括非对称数字用户线(ADSL)、高比特率数字用户线(HDSL)等);

(2)网络侧接口,接入网关在网络侧可以提供以太网接口、POS接口或者ATM接口;

(3)接入网关还具备本地维护管理接口(如RS-232)和网管接口;

(4)接入网关与软交换主要采用H.248协议,与网管系统的接口协议采用SNMP。

接入网关位于软交换架构当中的边缘接入层,提供模拟用户线接口,用于直接将普通电话用户接入到软交换网中。

接入网关放置于小区或企业数据网接入侧,接入网关或IAD通过MGCP/H.248协议与软交换进行交互,实现软交换对用户的呼叫控制,同时接入网关实现话音的编译码(将模拟话音打成IP包)、媒体流的打包压缩、静音检测、基本的放音收号等媒体网关功能,实现POTS用户与其他用户间的媒体流互通。当一个区域集中用户比较多、又有双绞线资源时,接入网关的应用具有极高的性价比。

采用接入网关作为接入方式适用于容量较大的、用户较为集中的场合,如密集的小区和企业的话音接入。接入网关作为局端设备管理维护方便,但接入网关下行只有双绞线接口,对于只有五类线路资源的场合或运营商,应用受限,需要在机房设置配线架,与多个LanS-witch等设备配合完成一根五类线方式的用户接入。

3.中继网关

中继网关属于媒体网关,代替传统的电信网络的长途局或中继局。

中继网关在基于分组(可以是IP或ATM)的NGN与电路交换网络(SCN)之间提供媒体映射和代码转换功能,即终止电路交换网络设施(中继线路、环路等),将媒体流分组化并在分组网上传输分组化的媒体流。中继网关也在分组网去往SCN的方向上执行类似的功能。

中继网关提供中继接入,可以与软交换及信令网关配合替代现有的汇接/长途局。中继网关的主要功能包括:

(1)话音处理功能。中继网关具有话音信号的编译码功能、回声抑制功能、静音压缩功能和消除时延抖动的输入缓存。中继网关具有话音编码的动态转换功能,即在网络拥塞时由高码速换到低码速,当网络条件较好时可以由低码速转化到高码速以提高话音质量。

(2)呼叫处理与控制功能。中继网关应具有DTMF检测和生成功能,能根据软交换机的命令对它所连接的呼叫进行控制,如接续、中断、动态调整带宽,能够检测出PSTN侧的用户占线、久振无应答等状态,并将用户状态向软交换机报告,能够根据软交换的指示生成回铃音和向用户播放正确的提示音。

(3)资源管理功能。资源管理功能包含两个方面:资源状态管理功能和资源分配功能。资源状态管理功能是指中继网关可以向软交换机报告由于故障、恢复或管理行为而造成的物理实体的状态改变,并能根据软交换的控制为任何连接释放当前正在使用或预留的资源。资源分配功能是指由于资源耗尽或资源的暂时不可用,中继网关应能够向软交换指示不能够执行所请求的行为。

(4)维护和管理功能。该功能主要包括控制与连通性保证和差错控制。

控制和连通性保证是指:

①中继网关能够检测到由于某种故障或拥塞造成的网关与软交换之间连接的中断,并应能在故障或拥塞消除后恢复连接;

②保证网关与软交换设备中资源使用状态的同步;

③网关和软交换设备能够互相提供启动和重启动指示;

④网关在向软交换注册失败后可以向备份软交换注册;

⑤软交换发生故障后,网关可以保证处于运行态的媒体流继续保持。

差错控制是指:

①网关能够向软交换报告底层连接的异常故障;

②当网关由于异常事件终止某个终节点上的业务时,网关应向软交换报告该终节点被终止业务并通告原因;

③网关能够向软交换请求释放某个终节点并通告原因。

(5)IP话音的QoS管理功能。

该功能主要包括对接收端输入缓冲的动态调整和向软交换汇报在特定关联中存在的终节点状态和使用消息。

中继网关支持的接口有:

(1)话音网络侧接口,采用El数字中继接口或其他ISDNPRI接口。

(2)分组网络侧接口,采用10/100MLAN接口、千兆位以太网接口。

(3)与网管中心接口,采用10BaseT/100BaseT接口。

中继网关支持的信令和协议有No.7、No.1、PRI、H.248、MGCP、H.323和SIP。

4.信令网关

信令网关目前主要指No.7信令网关设备。传统的No.7信令系统是基于电路交换的,所有应用部分都是由MTP承载的,在软交换体系中则需要由IP来承载。信令网关位于接入层,为跨接在No.7信令网和分组网之间的设备,负责对SS7信令消息进行转接、翻译或终结处理。在软交换系统中,信令网关有两种组网方式:代理信令点组网方式和信令转接点组网方式。

在下一代网络中,信令网关是在IP网和No.7信令网的边界接收或发送No.7信令的设备。它可向/从IP设备发送/接收No.7信令信息,并可管理多个网络之间的交互和互连,以便实现无缝集成。其实质就是为了实现PSTN端局与软交换设备之间的No.7信令互通,实现信令承载层电路交换与IP分组交换的转换功能。

信令网关功能包括在No.7信令网与IP网的关口,完成对信令消息进行中继、翻译或终结的处理;可以与媒体网关功能集成在一起,共同来处理由MG控制的与线路或中继终端有关的信令;将No.7信令协议转换为IP协议传送到软交换中。

信令网关的分为No.7信令网关、用户信令网关和IP信令网关。

No.7信令网关主要完成No.7信令消息与IP网络中信令消息的互通、中继No.7信令协议的高层(ISUP、SCCP、TCAP)跨越IP网络,仅提供有限的路由能力。完整的路由能力由另外的设备提供,如软交换、H.323关守、SIP代理等。

用户信令网关完成用户ISDN信令消息与IP网络中信令消息的互通、透明传送用户信令消息到MGC或软交换。IP信令网关提供IP到IP的信令转化。

1)BICC协议

随着数据网络和话音网络的集成,所融合的业务越来越多,PSTN的64kbit/s、N×64kbit/s的承载能力局限性太大,分组承载网络有IP网络和ATM网络。ATM承载能力很强,而IP分组网不具备运营级质量。为了在各类承载网络上实现PSTN、ISDN业务,ITU-TSG11小组制定了独立于承载的呼叫控制(Bearer Independent CallControl,BICC)协议。

BICC协议解决了呼叫控制和承载控制分离的问题,使呼叫控制信令可在各种网络上承载,包括SS7MTP(No.7信令消息传送部分)网络等。BICC协议由ISUP(No.7信令ISDN用户部分)演变而来,是传统电信网络向综合多业务网络演进的重要支撑工具。

2)SIGTRAN协议

信令传输协议(SIGTRAN协议)是实现用IP网络传送电路交换网信令信息的协议栈,它利用标准的IP传送协议作为底层传输,通过增加自身功能来满足信令传送的要求。SIGT-RAN协议栈的组成包括信令适配层(用于支持特定原语和通用信令传输协议)、信令传输层(支持信令传送的一组通用的可靠传送功能)和IP协议层(实现标准的IP传送协议)。

SIGTRAN的任务是建立一套在IP网络上传送PSTA信令的协议。SIGTRAN协议包括流控制传送协议(Stream Control Transmission Protocol,SCTP)、MTP2用户适配(MTP2 User Adaptation,M2UA)、MTP3用户适配(MTP3User Adaptation,M3UA)、SC-CP用户适配(SCCP-User Adaptation,SUA)、MTP2用户对等适配(MTP2Peer-to-Peer Adaptation layer,M2PA)等。

SIGTRAN的主要功能有完成No.7信令在IP网络层的封装;支持用于连接控制的和用于无连接控制的No.7信令应用;解决No.7信令网与IP网实体相互跨界访问的需要;在IP网的基础上,提供透明的信令消息传送功能。

SIGTRAN支持的主要协议有流控制传输协议(SCTP)、MTP2用户适配层协议(M2UA)、M2PA协议、MTP3用户适配层协议(M3UA)和SCCP用户适配层协议(SUA)。

M2UA支持MTP2互通和链路状态维护,提供与MTP2同样的功能。

M3UA支持MTP3用户部分互通,提供信令点编码和IP地址的转换。

SUA支持SCCP用户互通,相当于TCAP over IP。

M2PA支持MTP3互通,支持本地MTP3功能,支持M2PASG,可以作为信令转接点。

3)信令承载协议体系

在IP网络中,信令可以通过UDP、TCP、SCTP等传输层协议进行传输。UDP是数据报方式,其优点是简单、易于实现,但不保证数据的正确传输,对于有些信令不适合。TCP是面向连接方式,在正常的网络状况下可以保证数据的正确传输,但在网络故障、拥塞等情况下性能较差,没有冗余通路。SCTP是一个新型协议,支持经过多条路径向同一目的地传输,可靠性和实时性都较高,适合信令传输的要求。

各种信令传输使用的承载协议结构如图5.10所示。H.323协议使用TCP,H.248可以使用TCP或UDP,SIP则可以选择使用TCP、UDP、SCTP,BICC、No.7信令用户部分可通过SIGTRAN适配层经过SCTP传输。

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图5.10 信令承载协议结构

在介绍了IP网中信令传输方式后,可以看出,信令网关的功能就是完成基于电路中继的No.7信令系统和基于分组网(IP承载)的SIGTRAN信令系统的转换。

信令网关主要接口包括窄带E1接口和宽带以太网接口,支持的协议包括窄带MTP、SCCP、OMAP等,增加了IP侧的SCTP、M3UA、M2PA等协议。

在PSTN电话网一侧,信令网关必须支持No.7信令的多种格式,包括传统的窄带和宽带No.7信令,支持传统的T1/E1/J1接口。

在IP网络一侧,必须支持不同的物理传输介质及高速宽带和IP信令接口,即SCTP和SIGTRAN(M2PA、M3UA、SUA等)。

5.综合接入设备

综合接入设备是软交换体系中的用户接入层设备,用来将用户的数据、话音及视频等业务接入到分组网络中,IAD的用户端口数一般不超过48个。综合接入设备是适用于小企业和家庭用户的接入产品,可提供话音、数据、多媒体业务的综合接入。在网络节点接口(NNI)侧,综合接入设备的接口类型可以是数字用户线路(Digital Subscriber Line,DSL)、10/100M以太网接口、1 000M以太网(GE)接口,随着技术的发展还会出现2.5G(2×GE)端口或10GE端口。在用户网络接口(UNI)侧,综合接入设备的接口类型有10/100M以太网、GE接口、Z接口(模拟用户接口)。

软交换网络中可接入各种智能终端,如SIP终端、MGCP终端、IAD等智能终端。顾名思义就是终端具有一定的智能性,引入智能终端的目的是为了开发新的业务和应用,正是有了相对智能的终端,才有可能实现用户个性化的需要。智能终端具有强大的业务支持能力,但是由于每个终端都需要拥有一个公用IP地址才能实现通信。对于话音通信,目前主要采用的技术有IP电话(Voice over IP,VoIP)和DSL电话(Voice over DSL,VoDSL)。VoIP接入技术是指综合接入设备的网络侧接口为以太网接口;VoDSL接入技术是指综合接入设备的网络侧采用DSL接入方式,通过DSL接入复用器(DSL Access Multiplexer,DSLAM)接入网络中。

综合接入设备可以根据端口容量的大小提供不同的组网应用方式。对于小容量的综合接入设备可以放置到最终用户的家中;对于中等容量的综合接入设备(一般为5~6个用户接口加1个以太网接口)可以放置在小型的办公室中;对于大容量的综合接入设备(一般为十几至几十个用户接口)可以放置在小区的楼道和大型的办公室中。

综合接入设备的优势在于数据业务在网络中有很好的通过性,而为了保证话音业务的质量就要求综合接入设备具有一些相对复杂的机制。

为了保证端到端话音业务的实施,综合接入设备必须具有以下功能机制:

(1)呼叫处理功能。首先,综合接入设备在发送端要能识别出用户终端发出的双音多频信号,将其转化成相应的数字,封装在信令中,传给上级软交换设备;在接收端要能恢复成规定的信号传给用户终端。其次,综合接入设备要完成上级软交换设备下达的相关呼叫控制命令,如动态话音编/译码算法调整、摘/挂机等各类事件的监测、产生并向用户终端发送各种信号音及铃流、释放已建立连接所占用的资源等。最后,IAD还要具有上报功能,向上级软交换设备上报资源状态、故障事件等。

(2)媒体控制功能。这是一种对资源合理管理的机制,可以根据上级软交换设备的指令,对资源进行预留。可以根据资源状况(即网络的忙闲情况),提供不同的编/译码方式。当网络带宽资源不足时,可根据软交换的控制将高速编码算法转换成低速编码算法,实施流控,缓解网络压力;当网络带宽资源充足时,可以根据软交换的控制将低速编码算法转换成高速编码算法,提高话音质量。

(3)话音处理功能。众所周知,IP网存在两个问题——时延大、有丢包。时延大会带来回声,少量丢包会导致话音质量下降,所以,在接收端综合接入设备要具有回声抑制功能和产生舒缓背景杂音功能。另外,在IP网络中,分组可能会通过不同路径到达目的端,这样会不可避免地造成端到端的时延不一致,即时延抖动,影响通话质量。所以在接收端还要设置接收缓冲区,尽可能消除时延抖动对话音质量的影响。为了能提高带宽利用率,在发送端综合接入设备要具备静音检测技术,并对静音进行压缩传输。

(4)话音QoS管理功能。为了避免时延抖动对话音质量的影响,在设计接收端缓冲区大小时就必须考虑到时延抖动的最差情况,保证一定的缓存区大小。但如果缓冲区过大,则意味着端到端的时延增加,通信效率降低。所以要求综合接入设备提供一种可以根据网络负载情况动态调整接收端缓冲区大小的机制,保证端到端的时延在网络当前条件下是最小的。另外,在综合接入设备中适时地加入优先级机制,对不同业务标记不同优先级,为高等级业务预留相应带宽,也可提高业务的服务质量。还可在综合接入设备中加入业务质量检测机制,对低于设定门限值的,及时上报网管。

此外,为了保障模拟终端的顺利接入,综合接入设备还要具有模拟用户电路功能,例如通过Z接口向用户终端馈电、实施过压保护、振铃控制、2/4线转换等。

在软交换的机制下,原来需要通过硬件设施实现的补充业务和增值业务,现在可以在综合接入设备上以软件实现。这样将大大缩短新业务的开发和引入周期,同时也节约成本,在对客户和业务的管理上也更加灵活、方便,可谓一举数得。

6.IP终端

在传统电话系统中,一次通话从建立系统连接到拆除连接都需要一定的信令来配合完成。同样,在IP电话中,如何寻找被叫方、如何建立应答、如何按照彼此的数据处理能力发送数据,也需要相应的信令系统,一般称为协议。目前在国际上,比较有影响的IP电话方面的协议包括ITU-T提出的H.323协议和IETF提出的SIP协议。

H.323终端在发送端,从输入设备获取的视频和音频信号,经编码器压缩后,按照一定格式打包,通过网络发送出去;在接收端,来自网络的数据包首先被解包,获得的视频、音频压缩数据经译码后送入输出设备,用户数据和控制数据也得到了相应的处理。它所包含的各个功能单元及其标准或协议分别如下。

(1)视频编译码(H.263/H.261):完成对视频码流的冗余压缩编码。

(2)音频编译码(H.723.1等):完成话音信号的编译码,并在接收端可选择地加入缓冲延迟以保证话音的连续性。所采用的标准为ITU-T的H.723.1,它提供5.3kbit/s和6.3kbit/s两种速率,采用线性预测综合分析编码方法,分别使用代数码本激励线性预测和多脉冲最大似然量化,从而各自获得编码复杂度和质量的优化

(3)各种数据应用:包括电子白板、静止图像传输、文件交换、数据库共存、数据会议、运程设备控制等,可用的标准为T.120、T.84、T.434等。

(4)控制单元(H.245):提供端到端信令,以保证H.323终端的正常通信。所采用的协议为H.245(多媒体通信控制协议),它定义了请求、应答、信令和指示4种信息,通过各种终端进行通信能力协商,打开/关闭逻辑信道、发送命令或指示等操作,完成对通信的控制。

(5)H.225层:将视频、音频、控制等数据格式化并发送,同时从网络接收数据。另外,还负责处理一些诸如逻辑分帧、加序列号、错误检测等功能。

SIP是一个应用层的信令控制协议,用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话可以好似Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播(Multicast)、网状单(Unicast)或两者的混合体进行通信。

SIP既不是会话描述协议,也不提供会议控制功能。为了描述消息内容的负载情况和特点,SIP使用Internet的会话描述协议(SDP)来描述终端设备的特点。SIP自身也不提供服务质量,它与负责话音质量的资源保留设置协议(RSVP)互操作。它还与若干个其他协议进行协作,包括负责定位的轻型目录访问协议(LDAP)、负责身份验证的远程身份验证拨入用户服务(RADIUS)以及负责实时传输的RTP等多个协议。

SIP的一个重要特点是它不定义要建立的会话的类型,而只定义应该如何管理会话。有了这种灵活性,也就意味着SIP可以用于众多应用和服务中,包括交互式游戏、音乐和视频点播以及话音、视频和Web会议。SIP消息是基于文本的,因而易于读取和调试。新服务的编程更加简单,对于设计人员而言更加直观。SIP如同电子邮件客户机一样重用MIME类型描述,因此与会话相关的应用程序可以自动启动。SIP重用几个现有的比较成熟的Internet服务和协议,如DNS、RTP、RSVP等。不必再引入新服务对SIP基础设施提供支持,因为该基础设施很多部分已经到位或现成可用。

SIP会话使用多达4个主要组件:SIP用户代理、SIP注册服务器、SIP代理服务器和SIP重定向服务器。这些系统通过传输包括了SDP协议(用于定义消息的内容和特点)的消息来完成SIP会话。

SIP网络系统采用客户/服务器工作方式。SIP网络系统包含两类组件:用户代理(UserAgent,UA)和网络服务器(Network Server,NS)。用户代理是呼叫的终端系统元素,而网络服务器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备。下面分别进行介绍。

用户代理(UA)是一个用于和用户交互的SIP实体,又称为SIP终端,可以为用户提供话音、视频及增值业务。

根据SIP用户代理在会话中扮演角色的不同又可分为用户代理客户机(UserAgent Client,UAC)和用户代理服务器(User Agent Server,UAS)两种。其中前者用于发送呼叫请求,后者用于响应呼叫请求。SIP终端通常需要包括UAC和UAS。

根据实现方式的不同,SIP终端又可分为SIP硬终端和SIP软终端。SP硬终端在一个独立硬件设备中实现SIP业务功能,它可以直接接入到局域网中,就可以为用户提供话音业务和增值业务。SIP软终端是将SIP终端软件加载在PC上,配合耳机和麦克风就能为用户提供话音业务,如果配上摄像头,还能为用户提供视频通信业务。

SIP终端可将话音信号压缩并编码为数字流。每一个SIP终端具有一个IP地址。在软交换的控制管理下,SIP终端可以实现话机与话机之间、话机与其他接入网关及IAD与用户之间、话机与固定电话网之间的互通。

网络服务器(NS)的主要功能为地址解析和用户定位,分为代理服务器(Proxy Server)、重定向服务器(Redirect Server)和注册服务器(Register Server)3种。SIP代理服务器是基于SIP协议进行呼叫控制的设备。它既是客户机又是服务器,主要功能为路由选择和呼叫转发,负责将SIP用户请求和响应转发到相应的下一跳代理服务器。SIP代理服务器又分为有状态的(Stateful)和无状态的(Stateless)两类,有状态的代理服务器会记录经其转发的呼叫的状态信息,而无状态的代理服务器一旦将消息转发后就丢弃其状态信息。因为通常核心Proxy需要处理大量的呼叫,不保留呼叫状态可大大提高系统的处理能力。

SIP重定向服务器主要用于地址解析。重定向服务器的功能是通过响应告诉客户下一跳服务器的地址,然后由客户根据此地址向下一跳服务器重新发送请求。与代理服务器不同,重定向服务器并不产生自己的请求。

SIP注册服务器接收终端的注册请求,记录终端的SIPURI(统一资源标识)和IP地址。注册服务器通常与代理服务器或重定向服务器位于同一物理实体中。用户终端在启动后向SIP注册服务器注册,用于记录其当前位置信息。如果用户正在漫游,当其IP地址发生变化时,用户终端要将登记在注册服务器中的相应信息进行更新。其他用户呼叫该用户时,相关的服务器先通过该用户所属注册服务器查找其IP地址,这样就可实现用户的动态寻址,支持用户移动性。

在下一代网络结构中,代理服务器和重定向服务器在确定下一跳时可以使用定位服务器(Location Server)。定位服务器用于提供定位服务,帮助SIP重定向和代理服务器获得被叫方可能的位置信息。定位服务器提供软交换服务器之间的连接路由信息,这在大型网络中可以简化软交换服务器的路由配置。软交换服务器与定位服务器可以采用简化TRIP(电话路由信息协议)或SIP进行路由信息的交换与解析。

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