媒体网关（）

11.3.2　媒体网关（MG）

媒体网关（MG，Media Gateway）的基本功能是将媒体流从某一类型的格式转化为另一种类型的格式，如电路交换网的媒体流（64Kbit/s的PCM时隙）和分组交换网的媒体流（IP网上的RTP分组）之间的相互转化。媒体网关在电路交换网和分组交换网的媒体相关实体之间提供相互通信的双向接口，它可以处理音频、视频和T.120编码的媒体流，实现不同媒体的全双工转化。软交换通过MGCP/Magaco协议对媒体网关进行控制。

1）语音处理功能

媒体网关设备要求支持如下语音处理功能：

（1）语音信号的编解码功能，支持G.711，G.729，G.723.1算法；

（2）回声抑制抵消功能；

（3）静音压缩功能；

（4）媒体网关必须设有输入缓冲，以消除时延抖动对通话质量的影响；

（5）舒适噪声插入功能；

（6）在软交换的控制下，网关设备应具备语音编码的动态切换的功能（可选），即网关设备可以自动地在较高速率的语音编码和较低速率的语音编码之间的切换。

2）呼叫处理与控制功能

（1）对于模拟线用户，媒体网关应能够识别出用户摘机、拨号和挂机等事件，检测出用户占线和久振无应答等状态，并将用户事件和用户状态向软交换报告，在软交换设备控制下，媒体网关应向用户发送各种信号音，如拨号音、振铃音和回铃音等；

（2）对于ISDN BRI/PRI用户，媒体网关要求支持DSS1信令功能，以完成ISDN呼叫控制功能；

（3）对于IP网络侧接口，支持RTP/RTCP协议，分配端口号，在PCM中继电路和RTP/RTCP端口之间完成媒体流的映射；

（4）对于ATM网络侧接口，在PCM中继和ATM连接的AALX之间完成媒体流的映射；

（5）网关设备应能根据软交换的命令对它所连接的呼叫进行控制，如完成接续、中断和动态调整带宽等操作；

（6）媒体网关必须具备向主叫用户发送回铃音的功能；

（7）媒体网关设备应具有DTMF检测和生成的功能；

（8）媒体网关应能根据软交换的指示向用户播放提示音；

（9）媒体网关应可以检测Modem音和Fax音，并通过事件描述符向软交换报告，在软交换控制下进行相关操作；

（10）网关设备可具有媒体资源服务器交互式语音应答（IVR）功能（任选），可以提供多语言IVR系统以便用户自由选择；IVR系统是电话用户和网关设备交互信息的桥梁，要求其最具有简单易懂、功能全面的特点。

3）协议功能

协议功能包括：优先选择H.248协议，可选MGCP协议；支持DSS1、V5.2、ATM协议、SCTP、IUA、V5UA，以及各种相关路由协议，支持模拟用户信令。

4）资源控制功能

（1）在软交换的控制下，网关设备必须具备对其自身相关资源进行申请、预约、占用和释放等操作的功能。相关资源包括用户侧电路或中继电路接口资源、分组网络侧接口资源，以及信号或媒体流相关处理资源（如DTMF资源、Modem资源和语音压缩资源等）等；

（2）当媒体网关设备资源的状态发生变化（如发生故障、故障恢复或因管理行为而执行的状态改变或资源不可用）时，网关设备要具有向软交换进行汇报的能力。

5）与软交换之间的维护和管理功能

（1）媒体网关设备应能检测到由通信链路故障/拥塞或软交换故障或自身故障而造成的与软交换之间连接的中断，并应能在故障恢复或拥塞消除时主动恢复与软交换之间的连接；

（2）在软交换的控制下，媒体网关设备应能做到使网关设备的资源使用状态与软交换设备的资源管理状态同步；

（3）媒体网关设备应能接收来自软交换的启动/重启指示，在重启后必须向软交换重新注册，并报告其配置状况；

（4）媒体网关在注册软交换失败后，在有备份软交换的情况下，媒体网关设备应有序地向备份软交换进行注册，直到注册成功；

（5）在软交换发生故障的情况下，媒体网关设备中处于运行态的媒体流应继续维持；

（6）媒体网关设备应能向软交换报告物理链路和连接的故障，如TDM链路故障等，媒体网关设备应能报告超出业务等级协定的QoS门限值的媒体流事件；

（7）当由于异常事件而使得媒体网关设备单方面地终止某个终节点上业务时，网关设备应向软交换报告该终节点业务已经被终止，并通告原因，网关设备也应能够向软交换请求释放某个终节点并通告原因。

6）分组语音的QoS管理功能

（1）网关设备应能根据网络的负载情况动态调整输入缓冲，以使网络的端到端时延在当前网络条件下是最小的；

（2）网关设备应能在软交换的控制下对不同QoS要求的媒体流进行不同的映射，如映射到不同的IP CoS，或映射到不同的ATM业务类型或不同的AAL适配类型。

7）统计信息的收集和汇报功能

媒体网关必须具备统计信息收集和向软交换报告的能力，收集的统计信息如下所述。

（1）设备相关的统计信息，如系统资源占用情况、成功的呼叫连接次数、失败的呼叫连接次数；

（2）端口相关的统计信息，如：中继端口的占用情况，IP端口的带宽使用情况，ATM端口的连接及带宽等资源使用情况，端口相应媒体流的统计信息；

（3）连接或终节点相关的统计信息，如：发送的RTP包数，接收的RTP包数，丢失的包数，平均时延，发送的ATM信元数及AAL数，接收的ATM信元数及AAL数，ATM信元丢失率及误差率，平均时延等信息。

这些统计信息可以在软交换控制下定期、定时或实时向软交换系统报告。

8）ATM功能

当媒体网关使用ATM接口时，其相关的协议参考模型和分层功能应与建议I.321一致，功能特性符合ITU建议I.731和I.732建议的要求。系统应支持PVC、SVC（任选）和Soft SVC三种呼叫连接类型，支持AAL1、AAL2（任选）和AAL5（任选）三种ATM媒体适配类型，支持点到点连接和点到多点连接（任选）两种连接类型。网关设备应能识别和了解所有类型的公众ATM地址并能按照这个地址选路。

9）媒体网关的存在形式

在实际应用中，媒体网关是以如下三种设备形式存在的：

（1）中继网关（Trunking Gateway）

中继网关直接和电路交换机的中继线相连，从中提取电路时隙，将其转化成IP话音；或者相反，将IP话音转换成电路时隙信号。

（2）接入网关（Access Gateway）

接入网关通常用于终结电路交换机的ISDN用户网络接口（如PRI），提取其中的信令和话音时隙，并转化成适合IP网传输的格式。接入网关的主要用途是与网络接入服务器（NAS）或远程接入服务器（RAS）一起，为普通电话用户提供访问Internet的途径。

（3）用户驻地网关（Residential Gateway）

用户驻地网关提供传统的模拟用户线（RJ11）和VoIP分组网络的接口，它直接将普通电话机接入IP网。用户驻地网关的例子有普通电话、机顶盒、Cable Modem、xDSL设备，以及宽带和无线接入设备等。