6.3 核心网技术- 固网软交换技术(5)

6． PROXY2 向用户A发送确认消息\表示正在对收到的请求进行处理； 7． 终端B振铃，向其归属的代理服务器(软交换)PROXY2返回”180 RINGING”响应；

8． PROXY2 转发\响应；

9． 用户B 摘机，终端B返回对 INVITE请求的”200 OK”响应，在该消息中的消息体中带有用户B 的媒体属性 SDP 描述；

10． PROXY2 转发”200 OK”响应；

11． 用户Ａ发送确认”200 OK”响应收到的 ACK请求，该消息中带有用户A 媒体的属性的 SDP 描述。

12． PROXY2 转发ACK消息，用户A 和用户B 之间建立双向的媒体流； 13． 用户B 挂机，用户B向PROXY2发送 BYE 球求消息； 14． PROXY2 向用户A转发BYE请求消息； 15． 用户A返回对 BYE 请求的 200 OK响应消息； 16． PROXY2 向用户B转发 200 OK响应消息，通话结束。

2.2.6 SIP协议和其它协议的比较

2.2.6.1

H.323和SIP的比较

目前，3GPP 将SIP 作为 IP 网络的核心协议，WindowsXP 操作系统中 NetMeeting 组建的协议也由H.323 改为 SIP 协议，同时考虑到其开展业务的灵活性，SIP 协议将成为未来发展的方向。

相同之处：

都是对应于媒体会议呼叫建立和控制方面的协议。 不同之处：

H.323 复杂，提供多媒体通信所要求的所有协议。SIP 协议只提供呼叫建立控制相关 的功能，会议控制相关功能弱。

SIP 具有简单、灵活的特点。(基于文本编码使功能扩展比较容易；URI 的使用可以使 SIP 应用程序能够灵活和其他应用协作：如利用重定向功能支持 Email 系统中的语音信箱)。

SIP 是基于 IP 出发，本身支持多播，带宽利用率高。H.323 是基于电信网出发，需要使用多个单播才完成相同任务。

2.2.6.2 SIP 和BICC的比较

BICC 是直接面向电话业务的应用提出的，来自传统的电信阵营，具有更加严谨的体系架构，因此它能为在软交换中实施现有电路交换电话网络中的业务提供很好的透明性。相比

之下，SIP 的体系架构则不像BICC定义的那样完善，SIP 主要用于支持多媒体和其他新型业务，在基于 IP 网络的多业务应用方面具有更加灵活方便的特性。

BICC 是在 ISUP 基础上发展起来的，在语音业务支持方面比较成熟，能够支持以前窄带所有的语音业务、补充业务和数据业务等，但 BICC 协议复杂，可扩展性差。在无线 3G 应用中，BICC 协议处于 3GPPR4 电路域核心网的 Nc接口，提供了对(G)MSCServer之间呼叫接续的支持。

在固定网软交换应用中，BICC 协议处于分层体系结构中的呼叫控制层，提供了不同软交换之间呼叫接续的支持。采用 BICC 体系架构时，可以使所有现在的功能保持不变，如号码和路由分析等，仍然使用路由概念。这就意味着网络的管理方式和现有的电路交换网极为相似。

SIP 相对而言，在语音业务方面没有BICC 成熟，但它能支持较强的多媒体业务，扩展性好，根据不同的应用，可对其进行相应的扩展。在固定网软交换应用中，SIP 协议处于扁平体系结构中的呼叫控制层，提供了不同软交换之间呼叫接续的支持。采用 SIP 体系架构时，从路由角度看，存在两种情况：

第一种情况，正常的 ISUP 消息添加一些信息后封装在 SIP 消息中传送，呼叫服务器、号码、路由分析和信令以及业务的互通等功能保持不变，路由分析指引到目标 IP 地址的寻址。

第二种情况是基于ENUM(IETF的电话号码映射工作组)数据库的。在这种方式下，呼叫服务器的呼叫控制与现有电路交换网中的呼叫控制完全不同，呼叫控制中将没有号码和路由分析，但是仍需业务映射和互通。由于不使用电路识别码 CIC、ISUP 管理进程、消息传送协议 MTP，标准的 ISUP 协议要相应修改。网络的管理在某种程度上得到了简化(如无须构建信令网，没有路由定义)。另外，和现有网络相比，运营商对网络的控制减少，控制方式发生了巨大的变化。

通过以上分析，采用 SIP 协议在某种程度上会丢失一些现有电话网络中的功能。要引入这些功能，则需要对 SIP 协议进行扩展。相比较而言，BICC基本能提供现有电话网络的功能。相信，经过修改并标准化的 SIP 可以达到 BICC 对传统业务的支撑能力。

2.2.6.3 SIP-T和SIP-I 的比较

关于软交换SIP域和传统PSTN的互通问题目前有两个标准体系，即IETF的SIP-T协议族和 ITU-T 的SIP-I协议族。

1）IETF的SIP-T协议

SIP-T(SIPfor Telephones)由IETFMMUSIC 工作组的 RFC3372 所定义，整个协议族包括 RFC3372、RFC2976、RFC3204、RFC3398 等。它采用端到端的研究方法建立了 SIP 与 ISUP 互通时的三种互通模型，即：呼叫由PSTN 用户发起经SIP 网络由 PSTN 用户终结；呼叫

由 SIP 用户发起由 PSTN 用户终结；呼叫由 PSTN 用户发起由 SIP 用户终结。

SIP-T 为 SIP 与 ISUP 的互通提出了两种方法，即封装和映射，分别由 RFC3204和 RFC3398所定义。但 SIP-T 只关注于基本呼叫的互通，对补充业务则基本上没有涉及。

2）ITU-T的SIP-I协议

SIP-I(SIPwithEncapsulatedISUP)协议族包括 ITU-TSG11 工作组的 TRQ.2815 和Q.1912.5。前者定义了 SIP 与 BICC/ISUP 互通时的技术需求，包括互通接口模型、互通单元 IWU 所应支持的协议能力集、互通接口的安全模型等。后者根据 IWU在 SIP 侧的 NNI 上所需支持的不同协议能力配置集，详细定义了 3GPPSIP 与BICC/ISUP 的互通、一 SIP 与 BICC/ISUP 的互通、SIP 带有 ISUP 消息封装时(SIP-I)与 BICC/ISUP 的互通等。

SIP-I 协议族重用了许多 IETF 的标准和草案，内容不仅涵盖了基本呼叫的互通，还包括了BICC/ISUP 补充业务的互通。

3）SIP-I与SIP-T的比较

显然，SIP-I 协议族的内容远远比 SIP-T 的内容要丰富。SIP-I 协议族不仅包括了基本呼叫的互通，还包括了 CLIP、CLIR 等补充业务的互通；除了呼叫信令的互通外，还考虑到了资源预留、媒体信息的转换等；既有固网软交换环境下 SIP 与BICC/ISUP 的互通，也有移动 3GPPSIP 与BICC/ISUP 的互通，等等。

尤为重要的是，SIP-I协议族具有 ITU-T 标准固有的清晰准确和详细具体，可操作性非常强。并且 3GPP 已经采用Q.1912.5 作为 IMS 与PSTN/PLMN 互通的最终标准。所以，软交换 SIP 域与 PSTN 的互通应该遵循 ITU-T 的 SIP-I 协议族。实际上已经有许多电信运营商最终选择了SIP-I而放弃了SIP-T。基于以上比较和分析，我们可以得出以下结论：

在软交换之间互通协议方面，目前固网中应用较多的是 SIP-T，移动应用的是BICC，未来的发展方向是 SIP-I；在软交换与媒体网关之间的控制协议方面，MGCP较成熟，但 H.248 继承了 MGCP 的所有的优点，有取代 MGCP 的趋势；软交换和 IAD 之间的控制协议方面，MGCP 较成熟，但 H.248 继承了 MGCP 的所有的优点，有取代 MGCP 的趋势；软交换与终端之间的控制协议方面，SIP 是趋势；软交换与应用服务器之间，SIP 是主流，目前此业务接口基权；应用服务器与第三方应用，Parlay是方向，但目前商用不成熟。

2.3 Sigtran 协议

Sigtran 系列协议是软交换和信令网关之间的信令传输协议，包括承载层的SCTP 和应

用层的 M2UA、M2PA、M3UA、SUA 和 IUA、V5UA 等，此系列协议能充分承载电路交换网中的SS7、V5、DSS1 等信令所携带的丰富信息，从而为在IP网上提供各种增值业务应用奠定基础。 其中适用于软交换系统即适用于电路相关应用的主要有 M2UA 、M2PA、M3UA、

IUA以及V5UA等。M2UA、M2PA和M3UA用于承载SS7 信令，在后面软交换系统与 SS7 网络的互通章节我们会对它们的特点做详细比较和分析。IUA 用于承载 DSS1 信令，V5UA 用于承载 V5 信令，从实验厂家的支持情况来看，对于SS7 信令大多采用M3UA适配方式，因此本文主要分析了 M3UA协议。而对于 DSS1 信令和 V5UA 信令，由于协议尚未标准化，大多数厂家均 V5和ISDN PRI/BRI 等接入方式要么采用私有协议，要么通过映射成 H.248/MGCP的方式上传给软交换，因此本文不作分析。

2.3.1 Sigtran 协议发展现状

Sigtran系列协议由IETF Sigtran工作组制定，目前许多标准仍然在不断制定和完善之中，已经制定的标准包括 RFC 2719（Sigtran 系列协议框架），RFC2960(SCTP 协议)，RFC3057（IUA 协议），RFC3331(M2UA)协议以及RFC3332(M3UA 协议) 。

2.3.2 SIGTRAN体系描述

SIGTRAN协议栈定义了如何在IP网中传送No.7信令。它支持的标准原语接口不需要对现有的No.7信令应用进行任何修改，从而保证已有的 No.7信令应用可以直接使用。 SIGTRAN 使用满足 No.7信令传送要求的传输层协议，在IP层上可靠的传送 No.7信令协议。

SIGTRAN由三部分组成，如图1所示：

No.7信令适配子层 通用的信令传送协议 标准的IP传送

图 SIGTRAN体系结构

1） No.7信令适配子层：支持特定的原语，这些原语是一个特定的No.7信令协议所必需的，

例如MTP3管理指示原语；该适配子层主要包括M3UA、M2PA和M2UA。

2） 通用的信令传送协议，支持信令传送所需的通用性和可靠性要求，SCTP是满足要求的

传输层协议。 3） 标准的IP传送协议。

SIGTRAN 的协议栈如下图所示。

2.3.3 协议功能描述

SIGTRAN协议栈分为适配层协议和标准的传输层（SCTP协议）。适配层协议主要又可以分为用户适配层协议（如M3UA，M2UA）和端对端适配层（如M2PA）。

2.3.3.1 SCTP功能描述

在SIGTRAN中，SCTP作为IP层之上的传输层协议，在无连接的网络上可靠的传输No.7信令消息。SCTP具有以下主要功能：

1）在确认方式下，无差错，无重复的传送用户数据； 2）根据通路MTU的限制，进行用户数据的分段；

3）在一个偶联上支持多个流，在每个流上保证用户消息的顺序递交； 4）将多个用户的消息复用到一个SCTP的分组中；

5）在偶联的一端或两端支持多归属的机制来提供网络级的容错； 6）包含避免拥塞的功能和避免遭受泛播和匿名的攻击的功能。

2.3.3.2 M3UA功能描述

M3UA（MTP3用户适配层）用于信令网关（SG）和媒体网关控制器(MGC)之间，信令网关（SG）和IP-SCP之间，以及两个IP-SEP之间，No.7信令消息的传送，它允许信令网关终止MTP3协议，并且将ISUP，TUP，SCCP或者其它的MTP3用户协议传递到基于IP的应用服务器进程(ASP)上。M3UA使用服务器/客户端工作模式：服务器（通常是SGP）的功能是被动的等待远端偶联的建立；客户端（通常是ASP）可以通过层管理功能触发，建立自己的SCTP偶联。

? M3UA的典型应用

M3UA 是对 MTP3 消息进行适配，以便在 SS7 信令网的节点与 IP 网的节点间传送

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