6.3 核心网技术- 固网软交换技术(3)

媒体网关(Media Gateway）分类： a)

中继网关（TG)：提供2M中继接口，实现64K电路与分组中继的语音编码格式的相互转换，一般放置于局端，与分组骨干网相连 。

b) 用户驻地网关（AG或RG):提供各类传统用户的接入端口，实现基于分组网承载的

传统用户接入，端口数量在100以上，一般放置于局端或小区内，与分组城域网相连。 c)

综合接入设备（IAD）：实现用户的数据、语音的综合接入，提供1～48不等数量的用户接入端口，一般放置于楼道或用户家中，通过LAN或ADSL接入网络

其语音编码从模拟话音信号到VOIP的分组包需要经过以下几个过程： a)

300-3.4KHz的模拟语音信号的数字化过程，成为64kbit/s 速率的PCM语音信号。

b) PCM信号经过各种方式的压缩编码，成为各种速率的压缩语音信号。 c)

增加RTP头、UDP头、IP头后，成为VOIP分组包。

支持语音编码种类： a)

G.711:64Kb/s（无压缩）

b) G.729a:8Kb/s c)

G.723.1:5.3kbit/s或6.3kbit/s（可跟据网络情况自动调整速率）

其具备的语音处理技术包括： ? 时延的处理

－ 时延指标

1. 2. 3.

ITU-T G.114建议单向延迟最低门限：<400ms PSTN的语音端到端时延：<150ms

软交换系统要达到接近PSTN的质量：<250 ms 。

－ 在分组网上传送话音的时延可以分为几类：

4. 5. 6.

算法时延：与语音编码器的类型有关,压缩率越高，时延越大 处理时延：与语音静荷大小和设备处理能力有关 网络时延：网络传送时延，是最为显著的时延。

－ 缩短时延的方法：提高设备处理能力，选择合适的编码器，对时延敏感的业务

应设置高传送优先级。

? 对抖动（jitter）的处理

－ 抖动是指IP包传输时间的长短变化，导致话音的断续及部份失真，影响音质 。 － 国标中要求网络时延抖动必须在80MS以内。

－ 抖动缓冲技术：话音包到达时首先进入缓冲池暂存，系统以稳定平滑的速率将

话音包从缓冲池中取出、解压、播放给受话者。

1. 2.

增加整个系统的延迟时间， 要具备缓冲区大小动态调整

? 回声消除（EC)

－ 回声是由远端电话设备（主要是2/4线转换）将讲话者语音的信号反馈回来产

生的。

－ 传送时延越长（>50ms），回声越严重。 － 媒体网关通过回声消除器来实现回声的抵消 ? 静音压缩（VAD)和舒适噪音(CNG)的产生

－ 为节约带宽，当呼叫的双方长时间不通话时，需要对静音进行压缩 。

－ 当环境过于安静时，媒体网关要能够生成舒适噪音，以满足人们的听觉习惯。 ? 分组丢失的帧侧和补偿

－ 如果网络中的分组丢失过多，会影响到通话的质量，会出现断话等现象。 － 对于分组丢失的处理包括预防和补偿两步：预防就是要将语音等业务打上高的

优先级，当网络出现拥塞时，优先传送这类业务；补偿就是媒体网关设备必须能够实现对丢失分组的再生功能。

3) 信令网关设备

在现有网络和NGN网络互通的信令层面，必须首先保证现有网络和NGN网络中的交换设备使用相同的应用层协议，同时，由于NGN网络在承载层和现有网络不同，所以，在两个网络中的承载信令部分，分别使用窄带信令承载，和宽带信令承载，而信令网关就是两种承载进行转换的专用网关设备。

媒体网关内可以内置信令网关功能。

独立的信令网关可实现STP功能，组建基于IP的七号信令网。

第2章 软交换网络基本协议及流程

2.1

H.248协议

2.1.1 概述

H.248协议是负责呼叫控制的媒体网关控制器（MGC）和负责资源管理以及媒体处理的媒体网关（MG）之间的一种接口协议。H.248协议的使用环境：

SG SIGTRAN MGC/ Softswitch BICC/SIP/SIP-T MGC/ SIGTRAN SG Softswitch SIP SS7 H.323 SIP 终端 H.323 终端 RTP/AAL1/2/5 SS7 H.248/MGCP Trunks MG H.248/MGCP Trunks MG PSTN/ ISDN PSTN/ ISDN 媒体流 信令

H.248 协议和 MGCP（媒体网关控制协议）是目前流行的两大网关控制协议，应用于媒体网关控制器 MGC 对网关 MG 的控制，实现在分组网上的语音承载。协议体现了控制功能和媒体转换功能分离的思想，这两部分功能分别封装在 MGC（媒体网关控制器）和 MG（媒体网关）中。

H.248 是 ITU-T 推动的网关控制协议，在 IETF中也称为 Megaco协议。与 MGCP相比，H.248 协议加入了电信级设备的考虑因素，具有丰富的描述符、参数和功能包，所以 H.248更适合作为电信级设备的网关控制协议。 H.248 协议的每个消息由一个消息头 AH 及若干个事务 Transaction 构成，每个事务又由一个或多个动作 Action 组成，每个动作又包含一系列命令 Command，如下图 所示。

消息头是标识消息发送者的标识符，由协议版（MEGACO/1）和消息发送者名称（这里是 IP 地址+传送协议 SCTP 的端口号［168.1.1.2］:2944）组成。

H.248 最关键的两个概念就是终端（Termination）和上下文（Context），它们是H.248 协议连接模型使用的主要抽象概念，其它比较关键的概念是包、命令、描述符、事务。 这些概念在下文中将详细描述。

? H.248功能

H.248 作为 MGC控制MG的协议，其功能有：

在 MGC控制下，完成 MG中的媒体通道的建立和释放；

在MGC控制下，完成MG中的媒体通道和承载通道的连接和拆除连接； 在 MGC控制下，完成 MG中的对媒体通道和承载通道的属性的配置； 在 MG中完成 MGC对媒体通道和承载通道的操作，包括放音、审计等； MG将发生的事件上报给 MGC。

? H.248 协议承载方式

在 NGN中，H.248 协议一般承载在UDP/IP 或 TCP/IP 上。

移动网中，一般以 SCTP/IP 或 M3UA/SCTP/IP 作为 H.248协议的承载，前者适用于纯 IP 连接，后者适用于 IP&ATM混合连接，如下图所示。

2.1.2 H.248协议的基本概念

1） 终结点

终结点是 MG 上的逻辑实体，它发起/接收媒体流/控制流。终结点可以用一组特性来进行描述，如媒体流、Modem和承载能力等特性，这些特性组成了一系列描述符。终结点用 TerminationID 来标识。

终结点分为两类： ? 半永久性终结点

半永久性终结点代表物理实体，也称为物理终结点，从上电开始永久存在，即使发生故障也一样存在，直到媒体网关将其删除为止。如一个 TDM 信道，只要 MG中存在这个信道，这个终结点就存在。

? 临时性终结点

临时性终结点是仅在呼叫过程中存在的终结点，代表临时性的信息流，如RTP 媒体流。临时性终结点依附于呼叫，只有当 MG 使用这些信息流时，这个终结点才存在，一旦呼叫结束，该终结点就消亡。

除此之外，还有一种特殊的终结点，称为根（Root）终结点，代表整个网关，但是它不参与呼叫过程。

2） 上下文

上下文（Context）指的是多个终结点间的联系情况，如果上下文中涉及了多于两个的终结点，则它描述了拓扑结构（谁和谁接收/发送）、媒体混合和/或交换参数。 有一种特殊的上下文，即空上下文（null Context），其中包含了所有与其它终结点没有联系的终结点。

当呼叫发生时，H.248 协议可以通过命令在上下文中增加主被叫对应的终结点，在呼叫

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