NGN协议——下一代网络协议解析随着Internet和PSTN的进一步发展.doc

NGN协议一一下一代网络协议解析随着Internet和PSTN的进一步发展，下一代网络(NGN)己经在中国进入小规模商用阶段, NGN全面无缝支持话音、视频和数据，具有庞大复杂的协议体系架构一、NGN协议软交换是NGN的核心技术，为NGN提供具有实时性要求的业务呼叫控制和连接控制从 1999 年开始，国际软交换协会(ISC： InternationaL Softswitch Consortium)已制定了一些相 关的软交换标准草案，并颁布了一些标准，目前ISC、ITU-T、IETF等国际组织正在合作制 订并完善相关的协议和标准按照功能和特点来分，NGN协议可以分为呼叫控制协议、传输控制协议、媒体控制协 议、业务应用协议、维护管理协议等目前所涉及到的具体协议如下：•呼叫控制协议：包括承载无关呼叫控制(BICC)； SIP- T ； H.323； ISUP、TUP； Q.931、 QSIGo•传输控制协议：包扌舌SIGTRAN；流控制传输协议(SCTP)； TCAP、SCCP： IUA、 M3UA； MTP3； RTP、RTCP： TCP、UDP； IP； ATM•媒体控制协议：包括H.248/MEGACO；会话发起协议(SIP)；媒体网关控制协议 (MGCP)o•业务应用协议：包括 ParLay； JAIN； INAP； MAP； LDAP； RADIUS-•维护管理协议：包括SNMP和公共开放策略服务(COPS)协议。

1 .MGCP协议MGCP是由IETF的MEGACO工作组较早定义的媒体网关控制协议 它是在综合简单 网关控制协议(SGCP)和IP设备控制(IPDC)协议两个协议的基础上形成的，应用在软 交换设备与MGCP终端之间MGCP釆用了网关分离的思路，将以前的信令和媒体集中处理的网关分解为两部分： 媒体网关(MG)和呼叫代理(CA), CA处理信令，MG处理媒体CA控制MG的动作， 由CA向MG发出要执行的命令，MG将所搜集的消息上报给CAoMGCP的连接模型基于端点(endpoint)和连接(connection)两个构件端点发送或接 收数据流，由软交换控制设备控制的终端在呼叫所涉及的端点间建立连接，一个端点上可以 建立多个连接，不同呼叫的连接可以终结于同一个端点MGCP采用会话描述协议(SDP)描述连接参数，如IP地址、UDP端口、媒体流特性等MGCP定义了 CA和MG的同步机制，但对CA和CA之间的同步机制没有定义，这是 该协议需要完善的地方尽管MGCP协议具有易实现等特点，使1P网可以接入PSTN, 实现端到端业务，但其互通性和所支持的业务能力有限2.H.248/MEGACO 协议H.248/MEGACO也称为媒体网关控制协议，是ITU与IETF两大国际标准组织合作， 在MGCP协议的基础上，结合其他媒体网关控制协议的特点发展而成的，应用在媒体网关 和软交换设备之间、软交换设备与H.248/MEGACO终端之间，在媒体网关控制功能和兼容 性方面较MGCP大大增强。

H.248/MEGACO采用业务与控制分离、控制与承载分离的思想，定义了两个抽象的概 念：终结点(tcimination)和关联(context)终结点中封装有媒体流参数、调制解调器和 承载能力等参数，是媒体网关逻辑实体，终结点可以发送或接收一个或者多个数据流例如， 在一个多媒体会议中，一个终结点可以支持多种媒体，并且发送或者接收多个媒体流；关联 所描述的内容是在一些终结点之间的连接关系终结点和关联都有许多描述符 对于终结 点，其描述符有 ModemMux、Media^ SingaL> EventDigitMap、observedEvents Statistics 等H.248/MEGACO还定义了在媒体网关和软交换控制设备之间的一组命令组，称为事务 交互每个事务交互包含一个或多个关联，每个关联包含一个或多个命令，每个命令包含一 个或多个描述符事务交互保证对命令的有序处理，即在一个事务交互中的命令是顺序执行 的；但并不保证各个事务交互之间的有序处理，即对一个事务交互的处理可以以任何顺序进 行，也可以同时进行H.248/MEGACO定义了媒体网关之间的连接的总体框架，但対媒体网关与软交换设备 间的呼叫建立状态机没有严密的定义。

尽管如此，该协议仍是软交换技术中的主流协议之一， 在NGN中发挥着积极而重要的作用3.SIP协议SIP是Ftl IETF提出的在IP网络上进行多媒体通信的控制协议，应用在软交换设备之间、 软交换设备与SIP终端Z间、软交换设备与基于ip的呼叫控制应用服务器Z间SIP消息基于文本格式，分为消息头和消息体，承载IP地址、端口信息、编码方式、 媒体能力等会话相关信息，消息机制采用了客户机/服务器(cLient/server)请求和响应的应 答机制客户机发起请求，服务器进行响应，以建立或者终结会话，会话内容可以是Internet 多媒体会议、Internet呼叫、多媒体信息流分配SIP呼叫由一个全局惟一的呼叫标识 (CaLL-ID)予以标识SIP 的请求消息有 Invite> ACK> Bye> Cancel、Register> Option 等六种SIP不仅是一种呼叫控制协议，也是一种媒体控制协议SIP-T是基于SIP的一种扩 展补充协议，支持PSTN信令在IP网络上的协议转换和传输S1F与H.323是并列的协议体系，两者都用于解决IP问题，但SIP有着与H.323 完全不同的设计思想，它是一个分散式的协议。

在下一代网络中，话音和多媒体数据由 IP/ATM承载，因此SIP比H.323更适用于呼叫控制尽管SIP-T能够很好地为下一代网络的增值业务打造比较完美的平台，但由于在消息 口动拥塞控制、对押能网业务的支持、与H.248/MEGACO的互通等方面还存在一些不足， 所以业界更加看好BICC协议4.BICC协议BICC协议rtl ITU-T SG11研究组完成标准化，由ISUP协议演进而來，是一种在骨干网 中实现使用与业务承载无关的呼叫的控制协议BICC定义了信令传送转换器（STC）、应用 传送机制（APM）、承载控制隧道协议（BCTP）和IP承载控制协议（IPBCP）o通过点编码 建立信令联系，信令链路通过静态SCTP连接，BICC节点中釆用正常呼叫的选路原则选定 路由，为呼叫的信令建立通路信令信息利用信令传送转换器转换之后，采用APM传送 BICC特定的控制信息BICC协议把支持BICC信令的节点分为服务节点（SN）和呼叫协调节点（CMN）, SN 具有承载控制功能（BCF）, CMN不具有承载控制功能对于SN,呼叫功能和承载控制功 能在物理上既可以分开，也可以不分开如果分开，那么呼叫功能和承载控制功能实体需要 用呼叫承载控制（CBC）信令來发送消息。

SN和CMN都使用“半呼叫”模型，每个完整 的呼叫分为“入局”和“出局”呼叫，所允许的连接类型有3.1kHz音频、64 kbit/s. 2 X64 kbit/s、384 kbit/s、1536 kbit/s、1920 kbit/s> NX64 kbit/s N=2〜30 等BICC 信令消息包 括初始地址消息（IAM）、地址全消息（ACM）、应答消息（ANM）、CIC系列消息，等等BICC从真正意义上解决了呼叫控制和承载控制相分离的问题，可以用于任何承载网络, 如ATM、IP、STMo ATM具有很好的QoS保证和呼叫处理能力，BICC能够更好地支持ATM 网络承载，这可能是业界看好BICC的原因之一2002年6月，中国信息产业部颁布了四套BICC相关国家标准：《与承载无关的呼叫控 制（BICC）规范第1部分：BICC的功能》、《与承载无关的呼叫控制（BICC）规范第2 部分：BICC的消息、参数的基本功能和格式》、《与承载无关的呼叫控制（BICC）规范第 3部分：BICC的程序》、《与承载无关的呼叫控制（BICC）规范第4部分：BICC的应用传 送机制（APM）、隧道和IP承载控制协议（BCTP）》。

由此可见，BICC协议在中国、在NGN 中必将得到很好的实施与应用5.SIGTRAN 协议SIGTRAN协议是IETF的信令传送工作组SIGTRAN所建立的一套在IP网络上传送 PSTN信令的传输控制协议SIGTRAN定义了一个比较完善的SIGTRAN协议堆栈，分为IP协议、信令传输、信令传输适配和信令应用等四层每层所含内容如下：•IP协议层：IP•信令传输层：SCTP・信令传输适配层：SUA； M3UA； M2UA/M2PA； IUA•信令应用层：TCAP； TUP； ISUP； SCCP； MTP3； Q931/QSIG不同的信令应用层需要不同的信令传输适配层，但IP协议层和信令传输层是共享的和 相同的信令传输适配层与信令应用层的对应关系如下：・SUA对应TCAP・ M3UA 对应 TUP； ISUP； SCCP、TCAP・ M2UA/M2PA 对应 MTP3、ISUP・ IUA 对应 Q931/QSIG、ISUP(1) SCTP 协议SCTP由IETF提出，是一个面向连接的传输层协议，采用了类似TCP的流量控制和拥 塞控制算法，通过自身的证实与重发机制來保证用户数据在两个SCTP端点间可靠传送。

相 对于TCP等其他传输协议，SCTP传输时延小，可避免某些大数据对其他数据的阻塞，具有 更高的可靠性和安全性2) M3UA 协议M3UA是MTP第三级用户适配层协议，提供信令点编码和IP地址的转换用于在软交 换与信令网关之间实现七号信令协议的传送，支持在IP网上传送MTP第三级的用户消息， 包括ISUP、TUP和SCCP消息，TCAP 7肖息作为SCCP的净荷可由M3UA透明传送3) M2UA/M2PA 协议M2UA/M2PA是MTP第二级用八对等层间的适ffi!层协议4) IUA协议IUA是ISDN Q.931用户适配层协议5) SUA协议SUA是SCCP用户适配层协议SUA与M3UA不同，它直接实现了 TCAP over IP功能SIGTRAN支持PSTN信令应用的标准原语接口，利用标准的IP传送协议作为低层传送 信令，是NGN中重要的传输控制协议之一6.ParLay 协议ParLay协议是ParLay I作组制定、由欧洲电信标准委员会（ETSI）发布的开放业务接 入的应用编程接口。