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IAD呼叫处理流程

编辑:燕子 时间:2020-04-21

导读:  IAD呼叫处理流程

无论采用何种物理接入方式,基千IAD的呼叫处理流程上都是一样的。下面以"IAD-软交换设备-IAD"为例,说明基于IAD的呼叫处理流程。该方式表示由IAD用户发起相应呼叫,并终止于另一个IAD用户,其应用场景如图所示。

TAD-IAD的应用场景

该应用场景下的正常呼叫建立和释放流程如图4.26所示。本流程示例基千以下约定:

• 主叫用户与IAD1连接;

• 被叫用户与IAD2连接;·

• IAD1和IAD2属千一个软交换设备的管辖区域内;

• 被叫先挂机(注,主叫先挂机的流程类似处理)。

(1)软交换设备向IAD1和IAD2分别发送Modify命令,在NullContext中建立一个Termination,等待摘机事件。

(2)主叫用户摘机,IAD1向软交换设备发送Notify命令,报告摘机事件。

(3)软交换设备向IAD1发送Modify命令,向主叫用户送拨号音,等待主叫用户输入被叫号码。

(4)主叫用户拨号完毕,IAD1向软交换设备发送Notify命令,将被叫号码送至软交换设备。

(5)软交换设备在IAD1中创建一个新Context,并在Context中加入TDMTermina¬tion和RTPTermination,其中Mode设置为ReceiveOnly,并设置抖动缓存、语音压缩算法等。IAD1通过Reply命令返回其RTP端口号及采用的语音压缩算法。

(6)软交换设备在IAD2中创建一个新Context,并在Context中加入TDMTermina¬tion和RTPTermination,其中Mode设置为SendReceive,并设置抖动缓存、语音压缩算法等。IAD2通过Reply命令返回其RTP端口号及采用的语音压缩算法。

(7)软交换设备向IAD1发送Modify命令,告之远端地址,并通知其发送回铃音。

(8)被叫用户摘机,IAD2向软交换设备发送Notify命令。

(9)软交换设备向IAD2发送Modify命令,切断振铃音。

(10)软交换设备向IAD1发送Modify命令,切断回铃音,Mode设置为SendReceive。

(11)通话结束,被叫用户挂机,IAD2向软交换设备发送Notify命令。

(12)软交换设备分别向IAD1和IAD2发送Subtract命令,删除Termination,要求IAD1主叫用户 !ADI 软交换设备 JAD2 被叫用户

用户发起的呼叫建立及释放建立流程

和IAD2报告对呼叫的统计信息,当前的Context恢复成NullContext。IAD1和IAD2分别向软交换设备发送应答,确认删除Termination,并向软交换设备报告呼叫统计信息。

IP智能终端

智能终端包括SIP终端、H.323终端、MGCP终端等,既是信令和协议的控制和被控制实体,又是媒体接入的单元。智能终端主要有两种形式,一种是基于PC的软终端,通过在PC上安装终端软件,利用PC的声卡及音箱作为基本的语音输人、输出通道,再外接摄像头和麦克风就组成了基于PC的智能终端。另一种方式是专门设计的独立机型的一体化电话,也称为硬终端,体积小,外形很像普通电话,由内置CPU控制,犹如一台简易型PC。 虽然目前下一代网络智能终端技术和标准还不十分成熟,尤其是硬终端的造价还较高,但是下一代网络必然朝智能向网络边缘迁移的方向发展,而智能终端就是实现这种迁移的必经之路。在下一代网络中,智能终端除了要负责接入控制之外,还必须完成呼叫控制、媒体控制、协议处理、用户界面、业务呈现等诸多现在传统终端所不能完成的功能。下一代网络的发展在客观上呼唤这类新型智能终端的出现。

1. 智能终端的功能

目前,软交换网络的智能终端主流是基千IP分组网络的智能电话终端。该类终端的语音、视频和数据及信令都是直接基丁IP分组方式,采用分组电话信令CH.32趴MGCP/H. 248、SIP),接受软交换设备的控制以实现语音、视频、数据通信功能。智能终端是一个完整的硬件、软件结合体,可以通过LAN或ADSL的方式接入IP网络以实现各类通信功能,因此一般都需要通过静态或动态的方式得到一个IP地址。智能终端虽然可直接实现点对点的通信,但在一个运营商大网络中通信时,为了合法地得到服务,必须有一个到软交换设备的显式的注册过程以及终端自身的配置过程,这与普通POTS电话终端即插即用的方式是有一定区别的。同时,IP智能终端还必须提供一定的接口以接受软交换网络相应的管理和维护。

具体说来,智能终端的功能可概括为以下几点。

(1)呼叫处理功能

它主要包括:支持拨号计划,可以在软交换设备控制下完成的相关命令,支持二次拨号,具有DTMF检测、生成以及传送功能等。

(2)媒体控制功能

它主要是指终端应支持的编解码及编解码切换能力。一般智能终端必须支持媒体编解码协商的能力,能够根据要求选择指定的编码格式,或者根据网络的忙闲情况,自动选择不同的编解码算法,保证正常的通话。智能终端必须支持如下的语音编码:

• G.711,至少支持20ms打包周期;

• G.729A,至少支持20ms打包周期。可选支持如下的语音编码:

• G.723.1,至少支持30ms打包周期,至少支持6.3kbit/s的速率:

• G.722,支持以16kHz采样的宽带编解码,以提供超过PCM方式的语音质量;

• GSMFR编码。

(3)视频处理功能

智能终端应该具有摄像功能,要求支待NTSC制和PAL制,应具有自动对焦功能,还应该支持ITU-TH.261和H.263视频编解码算法,并能提供显示屏幕。显示屏幕应既能显示本地图像,又能显示远端的图像。

(4)数据功能

智能终端应该支持T.120的数据传输协议,并能支持电子白板、文件共享、短消息等功能。

(5)语音处理及质鼠要求

它主要包括:支持回声抑制和静音压缩以减少不必要的网络负担、支持舒适噪声生成及抖动缓冲处理。

(6)对QoS的要求

它包括:支持VLANTAG(支持标准的802.lp/q协议)、支持TOS(服务类型)以及支持语音比数据高优先级转发。

(7)安全性功能

它包括:设备和用户的合法性保护、消息的保密性和完整性、高强度加密算法等。

(8)协议要求

智能终端目前采用的呼叫信令协议主要包括:H.323、MGCP/H.248及SIP。此外,终端为了实现媒体流的传输还需要支持RTP/RTCP协议。其他可能需要支持的协议还包括SNMP、FTP/TFTP、DHCP、PPPOE、TELNET等。

(9)链路层要求

智能终端必须支持有线以太网IEEE802.3lOBase-T10Mbit/s半双工或者无线以太网802.llb或802.lla。

(10)IP地址要求

智能终端必须支持IPv4,可选支待IPv6,可以使用DHCP和手丁配置IP地址;支持多个DNS条目,当主DNS服务器不响应DNS请求时,可查询辅助DNS服务器。

(11)电源要求

智能硬终端除了必须支持本地外置式供电方式外,还可支持802.3af以太网供电方式。

(12)其他功能

除了上述功能要求外,还需要终端支持域名方式的注册、寻址和呼叫等。此外,下一代网络在用户侧有防火墙、NAT、代理系统。终端必须有能力通知软交换设备自己在私网中的地址,以帮助媒体流穿过防火墙或者NAT。

  1. 智能终端上的业务

在传统电话网中,普遍使用的电话机属千没有智能的哑终端。演进到NGN后,多媒体业务和网络融合业务涉及大量的终端控制和处理功能,有些业务还要求通过对等方式在终端之间直接交互实现,它们都要求终端具有相当的智能。因此,智能终端优越于传统的非智能终端,除了在其实现技术上,更在于它所具备的传统终端无法比拟的业务能力上。比如,智能终端的业务能力可以包括以下几个部分。

(1)基本语音业务及其补充业务

基千分组网络的软交换网络智能终端应支持基本的VoIP语音业务及其相应的标准补充业务。这些终端可支持的补充业务与PSTN网络支持的语音补充业务基本相同。

(2)状态呈现(Presence)和即时通信业务

状态呈现业务是IP网络所具备的一种新形式的通信业务,这种业务体现了IP分组网络中数据报的技术本质。基于呈现的业务能力包括:

• 切入到某个呼叫中即时会议;

• 终端状态业务 如是否在线;

• 基千位置的筛选等。

状态呈现业务可以和多媒体通信业务结合起来,例如在多媒体会议通信中,呈现状态可用千表示某会议参与方的能力和意愿。呈现业务可以应用于:文本聊天、语音聊天、视频、游戏等不同的通信场合中。

(3)用户属性定制

基于分组网络的智能终端向用户提供相应的人机界面,使用户可利用终端向网络配置一系列基千用户属性的特色业务,例如,跟我走(FollowMe)业务、统一通信业务等。

(4)多媒体业务

基千分组网络的智能终端可支持点到点之间的视频通信(可视电话)和多点之间的视频(多媒体会议)业务,也可以支持基千内容分发的宽带流媒体业务,如视频点播(VOD,VideoonDemand)等。

(5) 与Internet结合的业务

基千分组网络的智能终端可支持基于Internet的业务,这些业务包括网页推送(WebPush汃同步浏览、白板等。同时,还可利用Internet实现电子邮件收发、Web浏览、文件传输等基本功能。

用户接人设备的管理

作为用户接入层设备,IAD和智能终端的需求星是非常大的。要使软交换网络用户接入设备真正地在运营商网络中投入商用,就必须对用户终端的运营管理做具体的研究。但目前对软交换网络用户终端的技术功能、终端业务、运营维护尚无统一的观点。

1.终端管理存在的问题分析

对照ADSLModem的发展可以发现软交换用户接入/终端设备还有很多路要走,我们认为还需在以下几方面进行改善。

首先,协议的一致性和兼容性。用户终端设备可支持MGCP/H.248/SIP/H.323等多种呼叫控制协议,这些协议主要是和软交换设备互通,但由于各个厂商对协议理解不同,在实现上有较大差异,以H.248协议为例,在错误码、通配符及终结点应用、定时器和扩展包等方面,各厂商差异较大,特别是扩展包,如主叫号码显示,有的厂商采用FSK包实现,有的采用Andisp包实现,这为今后的互联互通带来了隐患。

其次,管理维护系统的兼容性。各个厂商所推出的IAD网管系统都是基千自己的设备,只能对自己的IAD进行升级、数据配置、性能检测等操作,对其他厂商的设备只能进行查询操作,同样问题也会发生在IAD管理系统和运营商的综合网管系统之间。这是由千各厂商采用不同的MIB数据库和网管接口程序造成的,作为运营商只有在各厂商开放自己的MIB数据库和接口程序的基础上,研制开发出一个综合网管系统来进行统一管理。

再次,业务的一致性。各厂商在用户接入/终端设备上除支待现网中所提供的新业务和补充业务外,还开发了一些其他业务,如IAD内部呼叫、编码切换、用户线监测、逃生口业务、支持PPPOE拨号等,但并不统一,这为运营商的二次业务开发设置了障碍,所以迫切需要制定一个技术要求加以规范和指导。

2.终端控制技术问题分析

软交换网络中大量存在的用户接入/终端设备所带来的一个突出问题是终端不受控和终端接入安全风险,降低了软交换网络运营的可靠性和安全性。

(1)用户终端不受控

造成终端不受控的一个主要因素是软交换设备负责完成呼叫控制和呼叫计费功能,而媒体流交互则是在用户终端之间直通,如果用户终端和软交换设备发生连接丢失,软交换设备将难以顺利完成所有呼叫控制和呼叫计费功能。

尽管H.248或MGCP等软交换用户终端控制协议可以上报媒体资源使用状况,然而却无法满足对用户终端的实时监控功能。最为突出的是软交换设备只能被动地获知用户终端的通话开始和结束时刻,该信息需由用户终端上报。当软交换设备与用户终端之间的网络连接出现异常中断时,软交换设备将难以获知用户终端的工作状态,即软交换设备与用户终端通信状态不同步,可能导致软交换设备无法正确执行呼叫计费功能,降低计费准确性,难以达到实际运营的计费精度要求。 目前,H.248协议使用AuditValue或AuditCapablities消息,MGCP协议使用Audi¬tEndpoint或AuditConnection消息作为心跳消息来检测用户终端或用户存活状态,可以部分解决以上问题。但是,如果部分非法终端生成一个通话中止的虚假消息来触发软交换提前中止呼叫计费,将给运营商造成不可预见的经济损失。如何避免非法用户的通信资源盗用和保障计费准确率是软交换网络业务开展所面临的一个难题。

(2)用户终端接入安全风险在软交换网络中,保证终端接入的安全性和用户服务的认证至关重要,首先,因为这是构成一个可运营和可管理的软交换安全业务体系的最基本要求。由于软交换网络的开放性,用户接入/终端设备可通过窄带Modem、xDSL、以太网和Cable等多种接入方式接入到IP城域网,这为用户终端通过端点伪装和IP地址盗用等行为非法接入软交换设备提供了多种途径。由千软交换用户终端设备目前不具备类似移动终端SIM卡之类的设施,因此在用户终端开户、接入和运行中都需要进行认证和鉴权工作,以防止恶意盗打。运营商根据需要可以设定终端运营所需要的唯一标识符,以区别网络中的设备,比如可以采取"MAC地址”、“唯一域名”等方式进行识别。

其次,由于IPv4地址的缺乏,实际应用中软交换用户终端通常配置IPv4私网地址,而在网络出口配置NAT/FW(NetAddressTranslate/Firewall,网络地址转换/防火墙)实现地址和端口转换。从安全性考虑,软交换设备也可能放置于NAT/FW之后。由于H.248协议、MGCP协议、H.323协议以及SIP协议在协议设计时未考虑NAT/FW穿越问题,在NAT/FW广泛存在的网络部署下,软交换信令协议都面临着端到端连接性被破坏的问题。目前,实现H.248协议和MGCP协议的NAT/FW穿越普遍采用辅助机制,如ALG、MIDCOM、代理等。尽管辅助机制可以帮助实现穿越,然而其可扩展性会受到种类繁多的NAT/FW的限制。因此,H.248协议和MGCP协议是否可以借鉴其他多媒体协议(如SIP)的经验,采用协议扩展方式实现协议自身的NAT/FW穿越是下一步需要关注的问题。

对于上述两个软交换用户终 端的控制问题,将在本书第9章“软交换系统基本组网技术”中介绍一种基千边缘接人控制器CBAC)的解决方式。通过在承载接入层面增加接入控制设备,实现对用户终端的实时监控,可以降低以上问题所带来的运营风险。

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