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实现分组型话音网络的技术示例
目前，话音网络由电路交换网向分组化网演进成为技术试验和商业试验中引人关注的焦点，
究竟采用何种组网方式实现平滑过渡，是涉及经济、技术等方面的综合问题。欧洲一些话音运营商
已经开始使用ＡＴＭ承载技术提供传统话音业务，日本和美国的无线运营商正在积极探索采用ＡＴ
Ｍ承载话音业务，我国广州也在积极进行技术试验。本文描述了基于ＡＴＭ方式的话音网络演进解
决方案，重点介绍了基于媒体网关控制器－媒体网关这种服务器方式的方案，并描述了向基于ＡＴ
Ｍ／ＩＰ方式的演进技术示例。
一、话音网络发展的趋势
现有的大多数网络的业务、交换、传输基本上是纵向融合或交织在一起的，即电信运营商有
专门的电话、数据网络，并且每种网络只专长于某类业务的传送。这种组网方式显然不能满足市场
对多媒体业务的需求，为此，人们投入了大量的精力开发各种协调设备，促进网络在业务层／传输
层的融合，以促进向综合网络的演进。
而网络的最终发展趋势是基于分组交换方式的综合网络，在这个综合网络中，各种业务将共
享一个交换和传输平台，在网络的边缘，不同的业务都适配到连接网络所采用的传输技术上；这就
是说，网络将由纵向上综合转变成横向上综合.
目前看来，基本上只有两种传输技术 ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ协议（ＩＰ）和异步转移模式（Ａ
ＴＭ）可以作为综合网络的平台。其中由于ＡＴＭ技术比较成熟，并能提供ＱｏＳ保证和可管理的
带宽，倍受公网运营商的青睐。
那么，如何将各种业务都适配成ＡＴＭ承载方式呢？
对于ＩＰ业务，要实现在ＡＴＭ上承载ＩＰ，必须在基于ＡＴＭ的连接网络边缘应用边缘路
由器ＥＲ，路由则可通过永久虚连接（ＰＶＣ）或软ＰＶＣＳＰＶＣ的方式人工建立，或
者利用多协议标记交换（ＭＰＬＳ）自动建立。在后一种方式中，边缘路由器实际上充当标记边缘
路由器（ＬＥＲ），核心的ＡＴＭ交换机则充当标记交换路由器（ＬＳＲ）；
帧中继业务可以通过帧中继互通功能ＦＲ－ＩＷＦ适配到ＡＴＭ中；
对于传统的电路交换业务，则通过电路业务适配器将电路交换适配成ＡＴＭ信元交换，而且
ＩＴＵ和ＩＥＴＦ已经拟订标准，将业务适配器进一步分成控制实体（媒体网关控制器，ＭＧＣ）
和承载平面适配器（媒体网关，ＭＧＷ）两部分，其中ＭＧＷ用于将媒体流适配到连接网络应用的
技术上，而ＭＧＣ则通过标准协议控制媒体网关建立承载连接。
二、用ATM和服务器 组网的优势
采用ＡＴＭ网络和服务器方式的方案（ＭＧＣ-ＭＧ体系结构）提供电话业务能为运营商带来
诸多利益。ＡＴＭ是可支持多种业务的交换和传输技术，基本上，通过ＡＴＭ，运营商在一个物理
网络上就可支持多种业务，如可用ＡＴＭ或帧中继互连局域网，用ＭＰＬＳ构建基于ＩＰ的虚拟专
网（ＩＰ－ＶＰＮ）等；而且ＡＴＭ按统计复用方式分配带宽，带宽利用率高。
相对于电路交换，ＡＴＭ的另一优势是更高效、简洁，组建网络所需的占地面积小，功率消
耗低，使运营商可降低运营成本；最重要的是，基于ＡＴＭ的解决方案可以提供与电路网相同的话
音质量。
基于服务器方案的优势在于创建多个业务控制节点时，不必受底层的传输拓扑结构的限制，
这样可以更简单、快速地引入和管理新业务，随着电信市场竞争的日趋激烈，这一点变得越来越重
要；而且由于业务控制层独立于连接网络使用的技术，所以，在更新或改进承载技术时，它对控制
层的影响很小。
基于服务器方案的另一优势是一个媒体网关控制器能控制多个作为远端交换机的媒体网关，
这样各种复杂的逻辑数据和呼叫相关的数据就可集中在一起，从而简化了操作、维护、管理（ＯＡ
Ｍ），并能优化路由。
三、基于服务器方式的 话音网络架构
基于服务器方式的话音业务网络架构，其中的两个主要组件是媒体网关控制器和媒体网关，
实现功能将在后面两节详细介绍。媒体网关控制器利用 Ｈ．２４８协议控制媒体网关建立承载连
接，利用ＢＩＣＣ信令实现跨域的呼叫控制信令的传递。ＢＩＣＣ和Ｈ．２４８目前均已标准化，
这样使得运营商可用不同厂商的产品组建网络。
此种架构方案也可用来构建移动网的承载网。例如，应用通用分组无线业务（ＧＰＲＳ）
时，运营商可利用此方式建立的承载网络，将蜂窝接入网与服务于ＧＰＲＳ的支持点（ＧＳＮ）互
连、服务ＧＳＮ与关口ＧＳＮ相连，在ＧＰＲＳ大量应用后，则可用于互连ＧＳＮ。
当引入通用个人移动通信系统（ＵＭＴＳ）后，还可用于互连移动电话ＭＧＷ，使移动网和
固定网的承载层融合，但服务器层仍各自独立的。
（一）媒体网关控制器
媒体网关控制器主要负责处理呼叫逻辑，并控制媒体网关建立承载连接。主要功能有：
１．电话功能：包括呼叫控制所需的软件，如号码和路由分析；以及电话交换网提供的所有电
话功能，如计费和结算业务及对不同类型信令的支持。
２．接口功能：提供呼叫控制部分与ＭＧＷ间的接口，由此来控制ＭＧＷ中的交换资源。
（二）媒体网关
媒体网关主要负责执行电路交换域和ＡＴＭ域之间的交换和媒体互通功能，媒体网关用标准
的ＡＴＭ信令接口建立ＡＴＭ话音承载连接（交换虚连接），通过电路仿真与本地交换机，转接交
换机和专用小交换机（ＰＢＸ）连接。主要包括以下功能:
１．接入控制功能
通过媒体网关提供的各种接入控制功能，媒体网关控制器来控制各类接入。接入类型对媒体网关
来说是透明的，媒体网关有与接入节点、网络中继，ＩＳＤＮ群速率的接口，具体的物理接口可以
是Ｅ１准同步数字系列（ＰＤＨ）接口或由多个Ｅ１复用组成的ＳＤＨ ＳＴＭ－１接口，媒体网
关通过电路仿真将Ｅ１或ＳＴＭ－１接口中的各个时隙映射为ＡＴＭ信元。
２．承载控制功能
承载控制功能负责在两个媒体网关间建立６４ｋｂｉｔ／ｓ的ＡＴＭ承载连接。承载连接按
照常规的ＡＴＭ信令规程，用Ｈ．２４８协议提供的ＡＴＭ地址建立，承载连接可使用多种信令协
议，如用户网络接口（ＵＮＩ ４．０）和专用网络接口（ＰＮＮＩ）。
３．交换控制功能
媒体网关中的交换控制功能负责连接或断开接入端口与ＡＴＭ承载端口间的交换通路，支持
与补充资源如话音发送器，回波抵消器等的连接。交换控制功能使媒体网关既可作为源媒体网关和
终结媒体网关，或是两边均为ＡＴＭ承载信道的中继媒体网关。
（三）呼叫建立流程示例
为理解网络结构及呼叫和连接的建立过程。
群速率接入（ＰＲＡ）接口终结于媒体网关（Ｂ） ＴＳ１６信令信道经过ＡＡＬ１电路仿
真（ＣＥ），通过永久虚连接（ＰＶＣ）经ＡＴＭ网络透明传至媒体网关控制器Ｃ。首先ＰＢ
ＸＡ发出一个呼叫建立信息至媒体网关控制器Ａ，媒体网关控制器Ｃ将ＰＲＡ接口上
的对应时隙标上忙标识并分析被叫方的电话号码；ＭＧＣＣ经过软件查询，发现此呼叫终结于
另一域，于是用ＢＩＣＣ信令将呼叫建立消息送至ＭＧＣＤ，媒体网关控制器Ｄ在收到呼
叫建立消息后，要求媒体网关Ｅ提供承载连接标识和ＡＴＭ地址。
然后ＭＧＣＤ再用ＢＩＣＣ信令将参数和地址送至ＭＧＣＣ，ＭＧＣＣ利用这
些信息命令媒体网关Ｂ按标准的ＡＴＭ信令规程建立至媒体网关Ｅ的承载连接，承载连接
建立后，媒体网关Ｅ通过承载连接标识符方式将承载与呼叫绑定在一起，并通知ＭＧＣＤ
承载已经建立。
接着ＭＧＣＤ命令媒体网关Ｅ建立直通通路，并用ＩＳＵＰ或ＴＵＰ发送一个呼叫
建立消息给收端本地交换机Ｆ，和ＰＢＸ信令一样，消息传递部分（ＭＴＰ）中的ＩＳＵＰ信
令消息也通过ＡＡＬ１电路仿真变成ＡＴＭ信元后在ＡＴＭ网络上透明传递，呼叫建立的其余部分
与普通窄带呼叫一样处理。
前面描述的示例使用的是前向连接建立方法，当然也可用后向连接方法建立呼叫。
用分组方式承载话音是未来技术的发展趋势，运营商可用ＡＴＭ或ＩＰ两种承载方式实现分组
话音业务。由于ＡＴＭ能按需提供带宽，并能为实时业务提供服务质量保证，因而是当前传输分组
话音的较为成熟的技术选择，但放眼未来，考虑到将来的数据和多媒体业务，ＩＰ网则是必然选
择。
和基于ＡＴＭ承载话音一样，基于ＩＰ承载话音解决方案也用媒体网关连接接入节点，ＰＢ
Ｘ，本地交换机和转接交换机。
基于ＩＰ方式中窄带协议、ＢＩＣＣ信令及Ｈ．２４８协议的传输与基于ＡＴＭ方式的传输
不同，对于信令传输，ＩＥＴＦ正制定在ＩＰ上承载信令的标准，此标准称为ＳＩＧＴＲＡＮ，使
用的是流控制传输协议（ＳＣＴＰ），控制协议如ＩＳＵＰ、Ｑ．９３１、及Ｖ５．２均可由ＳＣ
ＴＰ承载传输，但基于ＩＰ方式的承载控制和建立完全不同于基于ＡＴＭ的解决方案。
标准化组织也在积极研究各种在ＩＰ上保证话音业务质量的方案，其中，一个非常有前景的
方案--将ＭＰＬＳ和差分业务相结合。话音业务通过ＭＰＬＳ通路在ＩＰ网上传输，ＭＰＬＳ标记
交换路径作为媒体网关间的话音"中继线"，每个中继（标记交换路径）可传多个话音连接，标记交
换路径可预先配置好，也可动态建立，还可根据业务量负荷动态改变带宽。
