IP电话技术与软交换

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1、IP电话技术与软交换 目录第一章第一章 IPIP电话概述电话概述第二章第二章 IPIP电话技术基础电话技术基础第三张第三张 语音处理技术语音处理技术第四章第四章 基于基于H.323H.323协议的协议的IPIP电话技术电话技术第五章第五章 基于基于SIPSIP的的IPIP电话技术电话技术第六章第六章 IPIP电话的服务质量电话的服务质量第七章第七章 ATMATM语音技术语音技术第八章第八章 采用分离网关的采用分离网关的IPIP电话系统和软交换体系结构电话系统和软交换体系结构第九章第九章 媒体网关控制协议媒体网关控制协议H.248H.248第十章第十章 信令传输协议信令传输协议( (SIGTRA

2、N)SIGTRAN)第一章 IP电话概述本章主要介绍了IP电话的定义和IP电话业务的几种类型,IP电话网的结构,IP电话通信的一般过程,IP电话的关键技术。对IP电话与传统电话的特性进行了比较,说明了选择因特网传送语音业务的原因。最后介绍了ITUT和IETF关于IP电话的相关协议和我国国内标准化组织关于IP电话的标准。1.1 IP电话网的结构和处理过程1.1.1 1.1.1 IPIP电话的定义:电话的定义: IPIP电话是在电话是在IPIP网上传送的具有一定质量的语音业务。网上传送的具有一定质量的语音业务。它采用的技术统称它采用的技术统称VolpVolp(Voice over IP)(Voic

3、e over IP),即在即在IPIP网上传送网上传送语音。由于计算机网络采用的是分组交换技术,其传送的语音。由于计算机网络采用的是分组交换技术,其传送的数据单元都是由控制部分和数据部分封装而成的独立的数数据单元都是由控制部分和数据部分封装而成的独立的数据包,通常称之为据包,通常称之为“ “分组分组” ”( (Packet)Packet),因此从更因此从更一般的意义上来说,一般的意义上来说,IPIP电话是采用分组技术传送的语音业电话是采用分组技术传送的语音业务。用分组网络传输语音主要有三种方式:帧中继语音技务。用分组网络传输语音主要有三种方式:帧中继语音技术、术、ATMATM语音技术和语音技术

4、和IPIP语音技术,其中语音技术,其中IPIP语音技术应用得语音技术应用得最为广泛最为广泛。1.1.2 1.1.2 IPIP电话的业务类型的业务类型1. 1. PCPC到到PCPC PC PC到到PCPC是指利用是指利用PCPC机到机到PCPC机在机在IPIP网上通话,它是网上通话,它是IPIP电电话的最初模型。其实现方式是用户首先与话的最初模型。其实现方式是用户首先与IPIP网实现连接,网实现连接,打开打开IPIP电话客户端应用软件,然后按照提示选择被叫用户电话客户端应用软件,然后按照提示选择被叫用户或被叫用户的或被叫用户的IPIP地址,接通后,双方开始通话。语音信号地址,接通后,双方开始通

5、话。语音信号在发话端的在发话端的PCPC机上进行压缩后经机上进行压缩后经IPIP网络传送到被叫方的网络传送到被叫方的PCPC机上,被叫方机上,被叫方PCPC机对语音包进行解压缩,完成语音信号的机对语音包进行解压缩,完成语音信号的恢复。如图恢复。如图1.1.11.1.1所示。所示。 图1.1.1 PC到PC2. 2. PCPC到电话到电话 PCPC到电话实现的基本原理为:用户首先打开客户端软到电话实现的基本原理为:用户首先打开客户端软件,输入被叫号码,客户端软件根据号码查找相应的网关,件,输入被叫号码,客户端软件根据号码查找相应的网关,然后再由网关向被叫用户发起呼叫,被叫摘机后双方进入然后再由网

6、关向被叫用户发起呼叫,被叫摘机后双方进入通话状态。如图通话状态。如图1.1.21.1.2所示。所示。图1.1.2 PC到电话3. 3. 电话到电话电话到电话 电话到电话是指电话网中的一台普通电话机经过电话到电话是指电话网中的一台普通电话机经过IPIP网与网与电话网中另一台普通电话机通话。由于电话机是直接与电电话网中另一台普通电话机通话。由于电话机是直接与电话网连接的,要将语音信号转移到话网连接的,要将语音信号转移到IPIP网上进行传输,必须网上进行传输,必须在两种机制的网络之间安装转换设备,这种设备即为在两种机制的网络之间安装转换设备,这种设备即为IPIP电电话网关,如图话网关,如图1.1.3

7、1.1.3所示。这种通过所示。这种通过InternetInternet网从普通电话网从普通电话到普通电话的通话方式就是人们通常讲的到普通电话的通话方式就是人们通常讲的IPIP电话,也是目电话,也是目前发展得最快而且最有商用化前途的电话前发展得最快而且最有商用化前途的电话图1.1.3 电话到电话4. 4. 电话到电话到PCPC 电话到电话到PCPC是指电话用户拨网关的号码,接入到网关设备,是指电话用户拨网关的号码,接入到网关设备,经过网关接入被叫经过网关接入被叫PCPC,这时需要解决这时需要解决PCPC的的E.164E.164电话号码电话号码的分配。从目前的使用情况看,电话到电话和的分配。从目前

8、的使用情况看,电话到电话和PCPC到电话的到电话的应用比较多。应用比较多。1.1.3 1.1.3 IPIP电话网的结构电话网的结构 IPIP电话网的基本组成框图如图电话网的基本组成框图如图1.1.41.1.4所示。由图可见,所示。由图可见,IPIP电话网由网关、网守等设备组成。电话网由网关、网守等设备组成。 网关是网关是IPIP电话网的接入设备,位于电话交换网与电话网的接入设备,位于电话交换网与IPIP网之网之间,是电话交换网的终结点,也是间,是电话交换网的终结点,也是IPIP(分组)交换网的起分组)交换网的起始点,为用户提供始点,为用户提供IPIP电话业务,完成信令转换及媒体转换。电话业务,

9、完成信令转换及媒体转换。 网守是网守是IPIP电话网的管理设备,它提供地址解析、接入电话网的管理设备,它提供地址解析、接入认证、带宽管理和资源管理等功能。认证、带宽管理和资源管理等功能。图1.1.4 IP电话网的结构1.1.4 1.1.4 IPIP电话通信的一般过程电话通信的一般过程1. 1. 用户使用用户使用IPIP电话通信的过程电话通信的过程2. 2. IPIP电话通信的呼叫建立的一般处理过程电话通信的呼叫建立的一般处理过程3. 3. IPIP语音分组的基本处理过程语音分组的基本处理过程图1.1.5 IP语音分组的基本处理过程1.2 IP电话的关键技术1.2.1 1.2.1 语音处理技术语

10、音处理技术 低比特率语音编码低比特率语音编码 静音检测静音检测 分组丢失补偿分组丢失补偿 回波抵消回波抵消 处理语音时延抖动的技术处理语音时延抖动的技术图1.2.1 回波产生机理1.2.2 1.2.2 IPIP语音通信协议语音通信协议 语音通信控制协议语音通信控制协议 语音信息传送协议语音信息传送协议 实时控制协议实时控制协议1.2.3 1.2.3 安全技术安全技术 IPIP电话系统的安全性包括以下几个方面:身份认证电话系统的安全性包括以下几个方面:身份认证( (Authentication)Authentication),授权授权( (Authorization)Authorization)

11、,加密,不可加密,不可抵赖性保护核数据完整性。抵赖性保护核数据完整性。1.2.4 1.2.4 服务质量保障技术服务质量保障技术1.3 IP电话与传统电话的比较1.3.1 1.3.1 传统电话传统电话 历史最为悠久、目前得到广泛应用的固定电话网和移动电话网采历史最为悠久、目前得到广泛应用的固定电话网和移动电话网采用的是电路交换技术。电路交换方式的基本特征是将电路作为传输、用的是电路交换技术。电路交换方式的基本特征是将电路作为传输、复用和交换的基本单位。所谓电路,在采用同步时分复用方式的线路复用和交换的基本单位。所谓电路,在采用同步时分复用方式的线路上指的是具有固定比特率的一个时隙。在基于电路交换

12、方式的通信网上指的是具有固定比特率的一个时隙。在基于电路交换方式的通信网中采用同步时分复用方式。在这种方式下,首先将时间划分为等长的中采用同步时分复用方式。在这种方式下,首先将时间划分为等长的基本时间单位,一般称之为帧。每个帧再细分为时隙,时隙一般是等基本时间单位,一般称之为帧。每个帧再细分为时隙,时隙一般是等长的。时隙可以依其在帧中的不同位置予以编号。例如,在长的。时隙可以依其在帧中的不同位置予以编号。例如,在PCMPCM一次一次群中,每群中,每125?125?ss为一帧,每帧划分为为一帧,每帧划分为3232个时隙,记为时隙个时隙,记为时隙O O,时隙时隙1 1,时隙,时隙3131。对于一条

13、高速数字信道,采用上述的时间分割方法后,。对于一条高速数字信道,采用上述的时间分割方法后,每个编号相同的时隙可以被看成具有恒定速率的低速数字子信道,即每个编号相同的时隙可以被看成具有恒定速率的低速数字子信道,即上面所说的电路。这些数字子信道是靠其在时间轴上的时间位置来识上面所说的电路。这些数字子信道是靠其在时间轴上的时间位置来识别的。图别的。图1.3.11.3.1示意性地表示了同步时分复用中的帧和隙。示意性地表示了同步时分复用中的帧和隙。图1.3.1 同步时分复用 中的帧和时隙 在传统的电话通信中,一次通信包括三个过程:建立电路、通话在传统的电话通信中,一次通信包括三个过程:建立电路、通话和释

14、放电路,其中电路的建立和释放需要信令的支持。它的基本特点和释放电路,其中电路的建立和释放需要信令的支持。它的基本特点是为通话双方固定地分配一条具有固定带宽的通信子信道,在数字电是为通话双方固定地分配一条具有固定带宽的通信子信道,在数字电话网中通信子信道的带宽为话网中通信子信道的带宽为64?64?kbit/skbit/s。在采用电路交换方式时,一旦在采用电路交换方式时,一旦建立连接,在整个通信期间,该连接始终占用某一时隙,即使用户没建立连接,在整个通信期间,该连接始终占用某一时隙,即使用户没有信息要传递,该时隙也不能用于其他的通信。有信息要传递,该时隙也不能用于其他的通信。1.3.2 1.3.2

15、 IPIP电话电话 IPIP电话是在因特网上采用以电话是在因特网上采用以IPIP包(分组)为单位的包交换方式传包(分组)为单位的包交换方式传送的语音业务,采用分组交换技术。送的语音业务,采用分组交换技术。 1.1.分组交换(分组交换(Packet SwitchingPacket Switching)是利用存储是利用存储转发的方式进行交转发的方式进行交换的。分组交换机首先将从终端设备送来的数据报文接收、存储,而换的。分组交换机首先将从终端设备送来的数据报文接收、存储,而后将报文划分为一定长度的分组,并以分组为单位进行传输和交换。后将报文划分为一定长度的分组,并以分组为单位进行传输和交换。在每个分

16、组中都有一个在每个分组中都有一个3 31010个字节的分组头,在分组头中包含有分个字节的分组头,在分组头中包含有分组的地址和控制信息,以控制分组信息的传输和交换。组的地址和控制信息,以控制分组信息的传输和交换。 分组交换有虚电路(面向连接)和数据报(无连接)两种方式。分组交换有虚电路(面向连接)和数据报(无连接)两种方式。 2. 2. 因特网的数据传输特性因特网的数据传输特性1.4 国际和国内IP电话的标准1.4.1 1.4.1 国际标准化国际标准化组织及标准的发组织及标准的发展展 ITU-T(ITU-T(国际电信国际电信联盟电信标准局联盟电信标准局) ) 协议 协议名H.323v1用于Qos

17、无保证的LAN上的可视电话系统和设备H.323v2基于分组的多媒体通信系统H.323v3基于分组的多媒体通信系统H.323v4基于分组的多媒体通信系统H.225.0分组多媒体通信系统的呼叫信令协议和媒体流分组化H.245多媒体通信的控制协议H.235H系列(H.323和其他基于H.245的)多媒体终端的安全和保密H.450.1支持H.323补充业务的通用功能协议H.450.2-XH.323各类补充业务H.332关于松弛耦合会议的H.323扩展H.248媒体网关(MG)和媒体网关控制器(MGC)之间的通信协议G.711语音频率的脉冲编码调制G.723.1多媒体通信5.3/6.3?kbit/s双速

18、率语音编码器G.728采用低时延码激励线性预测的16?kbit/s语音编码G.729采用共轭结构代数码激励的8?kbit/s语音编码G.729.Annex A低复杂CSACELP?8?kbit/s语音编码T.37IP网络端点间存储转发方式的传真通信T.38IP网络端点间实时三类传真通信过程表1.4.1 ITUT关于IP电话的协议IETF(InternetIETF(Internet工程任务组工程任务组) )协议 协议文件 协议名SIPRFC2543会话初始协议SDPRFC2327会话描述协议RTPRFC1889实时传送协议RTSPRFC2326实时流协议PINTInternet draftRIN

19、T服务协议RADIUSRFC2138/RFC2139拨号用户远程权服务协议/RADIUS计费协议MGCPInternet draft媒体网关控制协议SCTPRFC2960流控制传输协议表1.4.2 IETF开发的主要协议1.4.2 1.4.2 国内标准化组织关于国内标准化组织关于IPIP电话的标准电话的标准 IPIP电话在我国已经取得了迅速的发展。为了适应我国电话在我国已经取得了迅速的发展。为了适应我国IPIP电话的迅电话的迅速发展,在国内主要速发展,在国内主要IPIP业务设备制造商和科研部门的提议下,信息产业务设备制造商和科研部门的提议下,信息产业部业部IPIP标准研究组作为国内第一家协调和

20、制定标准研究组作为国内第一家协调和制定IPIP技术相关标准的标准技术相关标准的标准化组织于化组织于19991999年成立。年成立。IPIP标准研究组制定了一整套完整的标准研究组制定了一整套完整的IPIP电话标准。电话标准。它们包括:它们包括:“ “IPIP电话传真业务总体技术要求电话传真业务总体技术要求” ”,“ “IPIP电话网关设备电话网关设备技术规范技术规范” ”,“ “IPIP电话网关设备测试方法电话网关设备测试方法” ”,“ “IPIP电话网关设备互通电话网关设备互通技术规范技术规范” ”,“ “IPIP电话网守设备技术要求和测试方法电话网守设备技术要求和测试方法” ”,“ “IPI

21、P电话电话/ /传真业务总体技术要求(第二阶段)传真业务总体技术要求(第二阶段)” ”,“ “No.7No.7信令与信令与IPIP的信令网关的信令网关设备技术规范设备技术规范” ”,“ “流控制传送协议(流控制传送协议(SCTPSCTP)” ”,“No.7“No.7信令与信令与IPIP互互通适配层技术规范通适配层技术规范消息传递部分(消息传递部分(MTPMTP)第三级用户适配层第三级用户适配层(M3UAM3UA)” ”,“No.7“No.7信令与信令与IPIP互通适配层技术规范互通适配层技术规范消息传递部消息传递部分(分(MTPMTP)第二级对等适配层(第二级对等适配层(M2PAM2PA)”

22、”等。另外还有一些配套的标等。另外还有一些配套的标准正在制定中。准正在制定中。 在本书的第在本书的第2 2章将介绍章将介绍RTPRTP协议;在第协议;在第3 3章将介绍有关语音编码标章将介绍有关语音编码标准,在第准,在第4 4章将介绍章将介绍H.225.0H.225.0协议和协议和H.245H.245协议;在第协议;在第5 5章将介绍章将介绍SIPSIP协协议和议和SDPSDP协议;在第协议;在第9 9章将介绍章将介绍H.248H.248协议。在第协议。在第1010章将介绍章将介绍SCTPSCTP协议协议和和M3UAM3UA协议。协议。第2章 IP电话技术基础 本章首先介绍了计算机网络协议的概

23、念及开放系统相互通信的过程,然后介绍TCP/IP协议栈的结构,详细说明了IP协议的功能和IP路由选择过程,Internet传输层的几个协议,TCP协议和UDP协议的功能,以及TCP连接建立和释放的过程。最后介绍了实时传输协议RTP。2.1 计算机网络协议结构2.1.1 2.1.1 分层协议概念分层协议概念 计算机网络是一种非常复杂的系统,其中既涉及通信技术又涉及计算机网络是一种非常复杂的系统,其中既涉及通信技术又涉及计算机技术;在通信技术中涉及不同的分组交换技术,在计算机技术计算机技术;在通信技术中涉及不同的分组交换技术,在计算机技术中涉及异种机器、异种操作系统。计算机网络既要保证不同通信技术

24、中涉及异种机器、异种操作系统。计算机网络既要保证不同通信技术和不同计算机系统之间的互通,又要保证这种互通的可靠性和效率。和不同计算机系统之间的互通,又要保证这种互通的可靠性和效率。总之,计算机网络要解决的问题纷繁复杂。为了对问题进行简化,人总之,计算机网络要解决的问题纷繁复杂。为了对问题进行简化,人们利用们利用“ “分而治之分而治之” ”的思想,对计算机网络进行模块划分,保证一次的思想,对计算机网络进行模块划分,保证一次只处理一个模块。这就为网络协议的设计和实现提供了极大的方便。只处理一个模块。这就为网络协议的设计和实现提供了极大的方便。按照层次结构思想,对计算机网络的模块化结果是一组从上到下

25、单向按照层次结构思想,对计算机网络的模块化结果是一组从上到下单向依赖的协议族,又叫协议栈依赖的协议族,又叫协议栈( (PotocolPotocol Stack) Stack)。协议栈这一术语非常准协议栈这一术语非常准确地表达了各层协议之间的关系。确地表达了各层协议之间的关系。2.1.2 2.1.2 协议包含的主要内容协议包含的主要内容 消息类型和格式、编码;消息类型和格式、编码; 各种操作对应的消息收发顺序;各种操作对应的消息收发顺序; 收到消息后节点应采取的动作;收到消息后节点应采取的动作; 相邻层之间的层间原语类型和参数。相邻层之间的层间原语类型和参数。2.1.3 2.1.3 OSIOSI

26、参考模型简介参考模型简介图2.1.1 OSI参考模型OSIOSI中各层的基本功能中各层的基本功能 (1) (1) 物理层物理层 物理层是最低的一层,它和物理传输媒介有直接的关系,它定义了设物理层是最低的一层,它和物理传输媒介有直接的关系,它定义了设备之间的物理接口,为它的上一层备之间的物理接口,为它的上一层( (数据链路层数据链路层) )提供一个物理连接,提供一个物理连接,以便透明地传送比特流。在物理层上传送数据的单位是比特以便透明地传送比特流。在物理层上传送数据的单位是比特( (bit)bit)。 (2) (2) 数据链路层数据链路层 数据链路层的功能是负责在两个相邻节点的线路上以帧为单位的

27、可靠数据链路层的功能是负责在两个相邻节点的线路上以帧为单位的可靠传输。数据链路层将物理层上透明传送的比特流划分为数据帧,并对传输。数据链路层将物理层上透明传送的比特流划分为数据帧,并对每个数据帧进行差错检测及差错校正,并提供流量控制功能。每个数据帧进行差错检测及差错校正,并提供流量控制功能。 (3) (3) 网络层网络层 网络层提供系统之间的连接,它负责将两个终端系统经过网络中的节网络层提供系统之间的连接,它负责将两个终端系统经过网络中的节点用数据链路连接起来,实现两个终端系统之间数据帧的透明传输。点用数据链路连接起来,实现两个终端系统之间数据帧的透明传输。网络层的主要功能是寻址和路由选择。网

28、络层的主要功能是寻址和路由选择。 (4) (4) 传输层传输层 传输层可以看作是用户和网络之间的接口,它利用低三层提供的网络传输层可以看作是用户和网络之间的接口,它利用低三层提供的网络服务并向高层提供端到端的透明数据传送,它根据发端和终端的地址服务并向高层提供端到端的透明数据传送,它根据发端和终端的地址定义一个跨过网络的逻辑连接,定义主机中的端口地址,并完成端到定义一个跨过网络的逻辑连接,定义主机中的端口地址,并完成端到端端( (而不是第二层处理的一段数据链路而不是第二层处理的一段数据链路) )的差错控制和流量控制功能。的差错控制和流量控制功能。 (5) (5) 会话层会话层 会话层的作用是协

29、调两端用户会话层的作用是协调两端用户( (通信进程通信进程) )之间的对话过程。例如,确之间的对话过程。例如,确定数据交换操作方式定数据交换操作方式( (全双工、半双工或单工全双工、半双工或单工) ),确定会话连接故障中,确定会话连接故障中断后对话从何处开始恢复等。断后对话从何处开始恢复等。 (6) (6) 表示层表示层 表示层负责定义信息的表示方法。表示层将欲交换的数据从适合于某表示层负责定义信息的表示方法。表示层将欲交换的数据从适合于某一用户的抽象语法变换为适合于一用户的抽象语法变换为适合于OSIOSI系统内部使用的传送语言。表示系统内部使用的传送语言。表示层的典型服务有:数据翻译层的典型

30、服务有:数据翻译( (信息编码、加密和解密信息编码、加密和解密) )、格式化、格式化( (数据数据格式的修改及文本压缩格式的修改及文本压缩) )和语法选择和语法选择( (语法的定义及不同语言之间的翻语法的定义及不同语言之间的翻译译 ) )等。等。 (7) (7) 应用层应用层 应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要,负责用户信息的应用层确定进程之间通信的性质以满足用户的需要,负责用户信息的语义表示,并在两个通信进程之间进行语义匹配。语义表示,并在两个通信进程之间进行语义匹配。 以上以上7 7层功能按其特点又可分为低层功能和高层功能,低层包括层功能按其特点又可分为低层功能和高层功能,低层包

31、括1 13 3层的全部功能,其目的是保证系统之间跨过网络的可靠信息传送;层的全部功能,其目的是保证系统之间跨过网络的可靠信息传送;高层包括高层包括4 47 7层的功能,是面向应用的信息处理和通信功能。层的功能,是面向应用的信息处理和通信功能。2.1.4 2.1.4 开放系统相互通信的过程开放系统相互通信的过程图2.1.2 开放系统互连环境中的通信过程 当发送进程有一组数据要送给接收进程时,它将这组数据送给应当发送进程有一组数据要送给接收进程时,它将这组数据送给应用层实体;应用层在数据上加上一个控制头用层实体;应用层在数据上加上一个控制头7 7H H,7H7H中包括应用层的中包括应用层的同层协议

32、所需的控制信息,然后应用层将同层协议所需的控制信息,然后应用层将7 7H H和数据一起送往表示层;和数据一起送往表示层;表示层将表示层将7 7H H和数据一起看作是上一层的数据单元,然后加上本层的控和数据一起看作是上一层的数据单元,然后加上本层的控制信息,交给会话层;制信息,交给会话层;依此类推。不过数据到了第二层依此类推。不过数据到了第二层( (数据链数据链路层路层) )后,控制信息分成两部分,分别加到上层数据单元的头部和尾后,控制信息分成两部分,分别加到上层数据单元的头部和尾部形成本层的数据单元送往物理层,由于物理层是比特流的传送,所部形成本层的数据单元送往物理层,由于物理层是比特流的传送

33、,所以不再加上控制信息。以不再加上控制信息。 当这一串比特流经网络的物理媒体传送到目的站时,就从物理层当这一串比特流经网络的物理媒体传送到目的站时,就从物理层依次上升到应用层。每一层根据本层的控制信息进行必要的操作,然依次上升到应用层。每一层根据本层的控制信息进行必要的操作,然后将控制信息剥去,将剩下的数据部分上交给更高的一层。最后,把后将控制信息剥去,将剩下的数据部分上交给更高的一层。最后,把发送进程发送的数据交给目的站的接收进程。发送进程发送的数据交给目的站的接收进程。 在协议术语中,从上层接收到的数据体称为服务数据单元在协议术语中,从上层接收到的数据体称为服务数据单元( (SDUSDU:

34、Service Data Unit)Service Data Unit),加上本层头部后成为本层的协议数据单元加上本层头部后成为本层的协议数据单元( (PDU:Protocol Data Unit)PDU:Protocol Data Unit)。在不同的协议栈和不同协议层中,协议在不同的协议栈和不同协议层中,协议数据单元可有不同的名称,如帧、分组、段、报文等,数据体也可称数据单元可有不同的名称,如帧、分组、段、报文等,数据体也可称为净荷为净荷( (Payload)Payload)或用户数据。有时,两个终端系统之间的通信可能或用户数据。有时,两个终端系统之间的通信可能经过一个或多个中间节点转接,

35、这些中间节点叫作中继系统,它具有经过一个或多个中间节点转接,这些中间节点叫作中继系统,它具有1 13 3层的功能。每当数据传送到中继节点时,就从该节点的物理层上层的功能。每当数据传送到中继节点时,就从该节点的物理层上升到网络层,完成路由选择后,再回到物理层传送到下一个节点,最升到网络层,完成路由选择后,再回到物理层传送到下一个节点,最后传到终端系统,从物理层上升到应用层后到达应用进程。经过一个后传到终端系统,从物理层上升到应用层后到达应用进程。经过一个或多个中间节点转接的过程如图或多个中间节点转接的过程如图2.1.32.1.3所示。所示。图2.1.3 经过一个或多个中间节点转接的过程 说明一点

36、,在分层协议结构中,相邻层间的接口点称为服务接入说明一点,在分层协议结构中,相邻层间的接口点称为服务接入点点( (SAPSAP:Service Service AceessAceess Point) Point)。一般说来,每层协议可为上一层一般说来,每层协议可为上一层多个协议实体提供服务,每个协议实体代表一类协议功能,例如多个协议实体提供服务,每个协议实体代表一类协议功能,例如在应用层可对应为多种不同的应用。因此,每层可有多个在应用层可对应为多种不同的应用。因此,每层可有多个SAPSAP,每个每个SAPSAP有其对应的地址。这样从协议的角度看,每个物理节点有其对应的地址。这样从协议的角度看,

37、每个物理节点可视作多个逻辑节点,至该节点的连接实际上可为一个多重连接。可视作多个逻辑节点,至该节点的连接实际上可为一个多重连接。SAPSAP的概念示于图的概念示于图2.1.42.1.4。图2.1.4 SAP的概念2.2 因特网协议结构2.2.1 2.2.1 TCPTCPIPIP的技术思想的技术思想2.2.2 2.2.2 TCPTCPIPIP协议栈结构协议栈结构图2.2.1 TCPIP的网络体系结构 TCPTCPIPIP模型由四个层次组成:模型由四个层次组成: 1. 1. 应用层应用层 2. 2. 传输层传输层 3.3.网络层网络层 4.4.网络嵌入层网络嵌入层5 应用层4 传输层3 网络层2

38、数据链路层1 物理层图2.2.2 计算机网络的5层模型 2.3 IP协议TCPTCPIPIP网络层协议的核心是网络层协议的核心是IP(Internet IP(Internet Protocol)Protocol)协议,又叫网间网协议或网际协议。在协议,又叫网间网协议或网际协议。在计算机网络通信过程中,计算机网络通信过程中,IPIP层协议起着核心的作层协议起着核心的作用:其一,提供无连接的数据报传输机制,虽然用:其一,提供无连接的数据报传输机制,虽然不能保证传输的可靠性却简单有效;其二,利用不能保证传输的可靠性却简单有效;其二,利用IPIP地址和地址和IPIP数据报将各种物理网络技术统一起来,数

39、据报将各种物理网络技术统一起来,达到屏蔽低层细节,向上提供一致性的目的。达到屏蔽低层细节,向上提供一致性的目的。IPIP层协议的主要功能是层协议的主要功能是IPIP数据报传送及在网间的路数据报传送及在网间的路由选择,即由选择,即IPIP路由选择。另外,与路由选择。另外,与IPIP相关的协议相关的协议和内容有和内容有IPIP地址、地址解析、差错控制协议和路地址、地址解析、差错控制协议和路由选择协议等。由选择协议等。2.3.1 2.3.1 IPIP数据报头部的格式数据报头部的格式图2.3.1 IP数据报的格式图2.3.2 服务类型字段格式2.3.2 2.3.2 IPIP地址地址 1. 1. IPI

40、P地址的概念地址的概念 从概念上来说,地址是系统中某个对象的标识符。在物理网络从概念上来说,地址是系统中某个对象的标识符。在物理网络中,各站点都有一个机器可以识别的地址,该地址称为物理地址中,各站点都有一个机器可以识别的地址,该地址称为物理地址(也叫硬件地址或(也叫硬件地址或MACMAC地址)。在互联网中,统一通过上层软件地址)。在互联网中,统一通过上层软件(IPIP层)提供一种通用的地址格式,在统一管理下进行分配,确保层)提供一种通用的地址格式,在统一管理下进行分配,确保一个地址对应一台主机;这样,全网的物理地址差异就被一个地址对应一台主机;这样,全网的物理地址差异就被IPIP层屏蔽,层屏蔽

41、,一般将一般将IPIP层所用的地址称为互联网地址,或层所用的地址称为互联网地址,或IPIP地址。它包含在地址。它包含在IPIP数数据报的头部。据报的头部。 IPIP地址指定的不是一台计算机,而是该计算机到地址指定的不是一台计算机,而是该计算机到IPIP网网络的一条连接。络的一条连接。 2. 2. IPIP地址的格式地址的格式图2.3.3 IP地址的格式 3. 3. 子网(子网(SubnetSubnet)编码编码 分类地址存在缺陷。分类地址存在缺陷。 子网划分技术:是指将较大的分类地址(子网划分技术:是指将较大的分类地址(A/B A/B 类)空间划分成多类)空间划分成多个小的子网。个小的子网。

42、子网掩码(子网掩码(32 32 位)定义地址中网络前缀所占的比特数,高位对位)定义地址中网络前缀所占的比特数,高位对应于网络号的比特为应于网络号的比特为1 1,对应于主机号的比特为,对应于主机号的比特为0 0。例如:任意。例如:任意B B类网类网络络189.23.0.0189.23.0.0,其掩码为:,其掩码为:0 0xFFFF0000xFFFF0000(可表示为可表示为255.255.0.0255.255.0.0)。)。在网络地址后给出子网掩码中在网络地址后给出子网掩码中1 1的位数,如网络的位数,如网络189.23.0.0189.23.0.0可表示为:可表示为:189.23.0.0/161

43、89.23.0.0/16。 4. 4. 超网超网图2.3.4 包含2048个地址的地址范围2.3.3 2.3.3 域名系统域名系统 在采用在采用TCP/IPTCP/IP协议的协议的因特网中,所实现的层次因特网中,所实现的层次型名字管理机制叫做域名型名字管理机制叫做域名系统。系统。 为保证域名系统在全为保证域名系统在全球的通用性,国际因特网球的通用性,国际因特网规定了一组正式的通用标规定了一组正式的通用标准标号,作为第一级域的准标号,作为第一级域的域名,如表域名,如表2.3.12.3.1所示。所示。 域名 域 COM 商业组织 EDU教育机构 GOV政府部门 MIL军事部门 NET主要网络支持中

44、心 ORG其他组织 ARPA临时的ARPANET域 INT国际组织Country code国家(地理模式)表2.3.1 第一级域的域名 2.3.4 2.3.4 逻辑地址和物理地址逻辑地址和物理地址 每个节点的每个节点的IPIP地址是该节点的逻辑地址,地址是该节点的逻辑地址,IPIP地址是由地址是由IPIP网络层处网络层处理的地址。而物理地址是每个节点硬件编码到网卡里的唯一标识,通理的地址。而物理地址是每个节点硬件编码到网卡里的唯一标识,通常叫常叫MACMAC地址。地址。 2.3.5 2.3.5 地址解析协议地址解析协议( (ARP)ARP) 如果同一网络上的两台主机想要通信,它们还必须知道对方

45、的硬如果同一网络上的两台主机想要通信,它们还必须知道对方的硬件地址件地址( (MACMAC或网卡地址或网卡地址) ),这样才能使用数据链路层协议将数据包放,这样才能使用数据链路层协议将数据包放到帧里,在局部的物理介质上传输。但是,到帧里,在局部的物理介质上传输。但是,TCPTCPIPIP应用程序在指定应用程序在指定目的主机时通常使用逻辑的目的主机时通常使用逻辑的IPIP地址,而不是物理的硬件地址。这样,地址,而不是物理的硬件地址。这样,为了让为了让TCP/IPTCP/IP应用可以使用下层的数据链路层协议,必须有一个过程应用可以使用下层的数据链路层协议,必须有一个过程让发送主机能够获得与目的主机

46、的让发送主机能够获得与目的主机的IPIP地址相对应的硬件地址。地址相对应的硬件地址。 地址解析协议地址解析协议( (ARP)ARP)使主机能够动态地获得远端主机硬件地址与使主机能够动态地获得远端主机硬件地址与IPIP地址的映射。地址的映射。ARPARP假设每台假设每台主机知道它自己的硬件地址和主机知道它自己的硬件地址和IPIP地址。这样,地址。这样,如果一台主机需要知道另一台主机的硬件地址,它简单地向网络上的如果一台主机需要知道另一台主机的硬件地址,它简单地向网络上的所有主机广播一帧包含目的主机所有主机广播一帧包含目的主机IPIP地址的地址的ARPARP请求。目的主机接收到请求。目的主机接收到

47、广播后,识别自己的广播后,识别自己的IPIP地址,并且向源主机单点发送一帧地址,并且向源主机单点发送一帧ARPARP响应,响应,将目的主机的硬件地址告诉源主机。当发出请求的主机收到目的主机将目的主机的硬件地址告诉源主机。当发出请求的主机收到目的主机的的ARPARP响应后,它在自己的响应后,它在自己的ARPARP缓存中存储这个硬件地址到缓存中存储这个硬件地址到IPIP地址的地址的映射。映射。ARPARP缓存的使用避免了主机将来与该目的主机通信时另外的缓存的使用避免了主机将来与该目的主机通信时另外的ARPARP请求。请求。2.3.6 2.3.6 IPIP路由选择路由选择 1. 1. IPIP路由选

48、择算法路由选择算法 算法:算法: RouteDatagramRouteDatagram(Datagram(Datagram,RoutingTableRoutingTable) )从数据报中提取目的从数据报中提取目的IPIP地址地址D D,并计算网络前缀并计算网络前缀N N;if Nif N与任何直接相连的网络的地址匹配与任何直接相连的网络的地址匹配 thenthen通过该网络把数据报交付到目的地通过该网络把数据报交付到目的地D(D(其中涉及到把其中涉及到把D D转换成转换成一个物理地址,封装数据报并发送该帧一个物理地址,封装数据报并发送该帧) )else ifelse if表中包含特定于具体主

49、机的一个到表中包含特定于具体主机的一个到D D的路由的路由 thenthen把数据报发送到表中指定的下一跳把数据报发送到表中指定的下一跳else ifelse if表中包含到网络表中包含到网络N N的一个路由的一个路由 thenthen把数据报发送到表中指定的下一跳把数据报发送到表中指定的下一跳else ifelse if表中包含一个默认路由表中包含一个默认路由 thenthen把数据报发送到表中指定的默认路由器把数据报发送到表中指定的默认路由器elseelse宣布选路出错;宣布选路出错;图2.3.5 IP路由选择的算法 2 2路由表路由表 - - - - - - - - - - IP Rou

50、ting Table- - - - -IP Routing Table- - - - - Total Routes Total Routes9 9,Total Direct NetworksTotal Direct Networks2 2Destination Next Router Hops Time SourceDestination Next Router Hops Time Source128.2.0.0 128.2.0.0 Conneccted Conneccted 0 0 128.3.0.0 128.3.0.0 Conneccted Conneccted 0 0 129.1.0.0

51、 128.2.0.2 1 160 RIP129.1.0.0 128.2.0.2 1 160 RIP129.2.0.0 128.2.0.2 3 160 RIP129.2.0.0 128.2.0.2 3 160 RIP140.2.0.0 128.2.0.2 2 160 RIP140.2.0.0 128.2.0.2 2 160 RIP152.6.0.0 128.3.0.2 4 145 RIP152.6.0.0 128.3.0.2 4 145 RIP161.7.0.0 128.3.0.2 1 145 RIP161.7.0.0 128.3.0.2 1 145 RIP164.1.0.0 128.3.0.2

52、 3 145 RIP164.1.0.0 128.3.0.2 3 145 RIP190.1.0.0 128.3.0.2 2 145 RIP190.1.0.0 128.3.0.2 2 145 RIP图2.3.6 一个典型的用RIP创建的路由表 3. 3. IPIP路由选择示例路由选择示例图2.3.7 数据报转发示例的拓扑结构2.4 TCP协议和UDP协议2.3.7 2.3.7 IPIP路由协议路由协议 1. 1. 路由选择协议的基本概念路由选择协议的基本概念 2. 2. 开放式最短路径优先协议开放式最短路径优先协议( (OSPF)OSPF) 3. 3. 边界网关协议边界网关协议( (BGP.4)B

53、GP.4) 2.4.1 2.4.1 传输层地址传输层地址 传输协议在计算机之间提供端到端的通信。传输协议在计算机之间提供端到端的通信。InternetInternet传输层有三传输层有三个传输协议,分别是传输控制协议个传输协议,分别是传输控制协议TCPTCP、用户数据报协议用户数据报协议UDPUDP和流控和流控制传送协议制传送协议SCTPSCTP。 在在IPIP网络中,一个完整的进程通信地址由以下几个部分组成:协网络中,一个完整的进程通信地址由以下几个部分组成:协议、本机地址、本地端口、远端地址、远地端口。议、本机地址、本地端口、远端地址、远地端口。 在在TCP/UDPTCP/UDP中,端口号

54、用中,端口号用1616位二进制数表示。位二进制数表示。TCPTCP和和UDPUDP均允许均允许长达长达1616比特的端口值,比特的端口值,TCPTCP和和UDPUDP分别可以提供分别可以提供2 21616个不个不同的端口。同的端口。 TCP/IPTCP/IP将端口分为保留端口和自由端口两部分,每将端口分为保留端口和自由端口两部分,每1 1个标准的服个标准的服务器都有一个全局公认的保留端口号,自由端口号动态分配。务器都有一个全局公认的保留端口号,自由端口号动态分配。2.4.2 2.4.2 传输控制协议传输控制协议( (TCP)TCP) 1. 1. TCPTCP的主要功能:的主要功能: 传输控制协

55、议传输控制协议( (TCP)TCP)可以向其上各层提供可靠的、基于流的连接。可以向其上各层提供可靠的、基于流的连接。TCPTCP协议承载于协议承载于IPIP协议之上,是协议之上,是TCPTCPIPIP协议的重要组成部分。下面简要协议的重要组成部分。下面简要说明说明TCPTCP协议的主要特点:协议的主要特点: 流:流:TCPTCP数据组织成字节流,操作流如同操作一个文件。数据组织成字节流,操作流如同操作一个文件。 可靠分发:在收发数据时可靠分发:在收发数据时TCPTCP为数据流提供序列号。这样为数据流提供序列号。这样TCPTCP可以根可以根据序列号的连续性确定数据包是否丢失。另外据序列号的连续性

56、确定数据包是否丢失。另外TCPTCP提供重传机制,保提供重传机制,保证数据流的可靠传送。证数据流的可靠传送。 动态适应网络:动态适应网络:TCPTCP动态学习网络时延特性,随时调整发送速率,以动态学习网络时延特性,随时调整发送速率,以保证吞吐量最大并且网络不过载。保证吞吐量最大并且网络不过载。 流量控制:流量控制:TCPTCP管理数据缓存及相关流量,使数据缓存不会溢出。管理数据缓存及相关流量,使数据缓存不会溢出。2. 2. TCPTCP段的头部结构段的头部结构 TCPTCP段的结构如图段的结构如图2.4.12.4.1所示。所示。TCPTCP段由段由TCPTCP头部和数据两部分组头部和数据两部分

57、组成,是封装在成,是封装在IPIP数据包的数据部分。数据包的数据部分。TCPTCP头部的长度是头部的长度是4 4字节的整字节的整数倍,包括数倍,包括2020字节的固定部分和长度不定的任选部分字节的固定部分和长度不定的任选部分。图2.4.1 TCP段的结构 3. 3. TCPTCP连接和释放过程连接和释放过程 4.4.确认与超时重载确认与超时重载 TCPTCP建立在不可靠的建立在不可靠的IPIP协议之上,协议之上,IPIP不能提供任何可靠性机制,不能提供任何可靠性机制,TCPTCP的可靠的可靠性完全由自己本身实现。性完全由自己本身实现。TCPTCP采用的可采用的可靠性技术主要是确认与超时重传。靠

58、性技术主要是确认与超时重传。 5. 5. TCPTCP的拥塞控制的拥塞控制 TCPTCP是通过控制发送窗口的大小控制是通过控制发送窗口的大小控制拥塞。决定发送窗口大小的因素有两拥塞。决定发送窗口大小的因素有两个:一是接收方所通告的窗口大小个:一是接收方所通告的窗口大小( (即即在确认中所指出的接收缓冲区大小在确认中所指出的接收缓冲区大小) );二是发送端的拥塞窗口限制,又叫拥二是发送端的拥塞窗口限制,又叫拥塞窗口。发送窗口的大小是两者中的塞窗口。发送窗口的大小是两者中的最小者,即:最小者,即: 发送窗口发送窗口= =min(min(接收方通告窗口,拥接收方通告窗口,拥塞窗口塞窗口) )。 在非

59、拥塞状态下,拥塞窗口和接收在非拥塞状态下,拥塞窗口和接收方通告窗口大小相等。一旦发现拥塞,方通告窗口大小相等。一旦发现拥塞,TCPTCP将减小拥塞窗口。将减小拥塞窗口。图2.4.3 TCP连接建立的三次握手过程2.4.3 2.4.3 UDPUDP协议协议 1. 1. UDPUDP的功能的功能 用户数据报协议用户数据报协议( (UDP)UDP)在在RFC768RFC768中定义。该协议建立在中定义。该协议建立在IPIP协议之协议之上,同上,同IPIP协议一样,提供无连接的数据包传输。相对于协议一样,提供无连接的数据包传输。相对于IPIP协议,它唯协议,它唯一增加的能力是提供协议端口以保证进程通信

60、。一增加的能力是提供协议端口以保证进程通信。UDPUDP的优点在于高效的优点在于高效性。性。 2. 2. UDPUDP包头封装包头封装 源端口:表示发送进程的端口或应答端口,为可选字段。如果传输主源端口:表示发送进程的端口或应答端口,为可选字段。如果传输主机不提供源端口,该域应填机不提供源端口,该域应填0 0。 目标端口:目的计算机的端口,用于区分目标主机中不同进程。目标端口:目的计算机的端口,用于区分目标主机中不同进程。 长度:数据包的长度,包括包头和数据。长度:数据包的长度,包括包头和数据。 校验和:校验和:UDPUDP的校验和是可选的。该值为的校验和是可选的。该值为0 0时表示没有计算校

61、验和。时表示没有计算校验和。由于由于IPIP校验和不涵盖数据域,校验和不涵盖数据域,UDPUDP校验和提供一种途径验证到达的数校验和提供一种途径验证到达的数据包是否包含错误。据包是否包含错误。2.5 RTP协议和RTCP协议 实时传输协议实时传输协议( (RTP)RTP)协议实际上包含两个相关的协议:协议实际上包含两个相关的协议:RTPRTP协协议和议和RTCPRTCP协议。前者用于传送实时数据,如语音和图像数据。协议。前者用于传送实时数据,如语音和图像数据。RTPRTP本身不提供任何保证实时传送数据和服务质量的能力,而是本身不提供任何保证实时传送数据和服务质量的能力,而是通过提供负荷类型指示

62、、序列号、时戳、数据源标识等信息,使通过提供负荷类型指示、序列号、时戳、数据源标识等信息,使接收端能根据这些信息来重新恢复正确的数据流。接收端能根据这些信息来重新恢复正确的数据流。RTCPRTCP协议用来协议用来传送监视实时数据传送质量的统计数据,同时可以在会议业务中传送监视实时数据传送质量的统计数据,同时可以在会议业务中传送与会者的信息。传送与会者的信息。图2.5.1 RTP数据的封装结构2.5.1 2.5.1 实时传输协议实时传输协议( (RTP)RTP)图2.5.2 RTP头部格式2.5.2 2.5.2 RTPRTP控制协议控制协议( (RTCP)RTCP)图2.5.3 发送者报告SR包

63、的格式图2.5.4 接收机报告RR包的格式第3章 语音处理技术 本章首先讨论了影响语音编码算法的几个因素,然后阐释了波形编码和参数编码的基本原理,并详细介绍了在IP电话系统中得到广泛应用的G.729编码和G.723.1编码主要的性能指标及带宽计算,最后介绍了消除时延抖动、消除回声和静音抑制的相关技术。3.1语音编解码的基本指标 1. 1. 比特率比特率 比特率是选择语音编解码算法的基本因素。降低语音编解码比特率可以比特率是选择语音编解码算法的基本因素。降低语音编解码比特率可以减少语音在网络中的流量,以便充分利用网络的带宽资源。在传统电话中减少语音在网络中的流量,以便充分利用网络的带宽资源。在传

64、统电话中使用得最广泛的使用得最广泛的PCMPCM编码是固定比特率编码,比特率为编码是固定比特率编码,比特率为64?64?kbit/skbit/s。目前我国目前我国IPIP电话系统比较广泛采用的压缩语音编解码是电话系统比较广泛采用的压缩语音编解码是G.729G.729编码和编码和G.723.1G.723.1编码。编码。G.729G.729编码的比特率为编码的比特率为8?8?kbit/skbit/s,G.723.1G.723.1编码的比特率是编码的比特率是6.3?6.3?kbit/skbit/s和和5.3?5.3?kbit/skbit/s。 2. 2. 时延时延 时延包含算法时延、处理时延、打包时

65、延、传输时延和抖动缓冲时延。时延包含算法时延、处理时延、打包时延、传输时延和抖动缓冲时延。 3. 3. 复杂度复杂度 复杂度是指对语音信号编解码时处理的复杂程度。复杂度决定了编解码复杂度是指对语音信号编解码时处理的复杂程度。复杂度决定了编解码器硬件的成本和功耗,也影响到编解码器的实时性。器硬件的成本和功耗,也影响到编解码器的实时性。 4.4.语音质量语音质量 设计编码器时,要综合考虑语音质量与编码速率设计编码器时,要综合考虑语音质量与编码速率( (带宽带宽) )之间的关系。一之间的关系。一般来说,高速率编码算法质量较好,占用带宽大;反之,低速率编码算法般来说,高速率编码算法质量较好,占用带宽大

66、;反之,低速率编码算法质量较差,但占用带宽小。质量较差,但占用带宽小。3.2语音编码的基本原理 3.2.13.2.1波形编码波形编码 1.1.PCMPCM编码编码 (1) (1) 抽样抽样模拟信号在时间上和幅度上都是连续的,通过抽样,将时模拟信号在时间上和幅度上都是连续的,通过抽样,将时间上连续的模拟信号变为时间上离散的抽样值。间上连续的模拟信号变为时间上离散的抽样值。 (2) (2) 量化量化量化是指用有限个度量值来表示抽样后的信号的幅度值,量化是指用有限个度量值来表示抽样后的信号的幅度值,将信号的幅度值就近归入邻近的度量级。即将幅度上连续的抽样值变将信号的幅度值就近归入邻近的度量级。即将幅

67、度上连续的抽样值变换为幅度上离散的量化值。换为幅度上离散的量化值。 (3) (3) 编码编码每个量化值采用数字码字表示就称之为编码。每个量化值采用数字码字表示就称之为编码。 2. 2. 低速率波形编码技术低速率波形编码技术 (1) (1) 差分编码技术差分编码技术 降低编码比特率的基本思路是利用语音抽样信号之间的相关性。降低编码比特率的基本思路是利用语音抽样信号之间的相关性。差分编码技术不是对抽样值本身进行编码,而是对相邻的抽样差值进差分编码技术不是对抽样值本身进行编码,而是对相邻的抽样差值进行编码,由于抽样差值较小,所需的比特率可以下降,这就是差分脉行编码,由于抽样差值较小,所需的比特率可以

68、下降,这就是差分脉冲编码冲编码( (DPCM)DPCM)。产生差分信号最简单的方法是直接存储前一次的输入产生差分信号最简单的方法是直接存储前一次的输入采样值,然后用模拟减法器获得差值,经量化编码后发送出去。这是采样值,然后用模拟减法器获得差值,经量化编码后发送出去。这是差分编码技术的基本思想。差分编码技术的基本思想。 (2) (2) 自适应量化自适应量化 在不同的条件下语音能量的差别很大。为了获得尽可能小的量化在不同的条件下语音能量的差别很大。为了获得尽可能小的量化信噪比,应该对小信号采用较小的量化步长,对大信号采用较大的量信噪比,应该对小信号采用较小的量化步长,对大信号采用较大的量化步长进行

69、量化。这就要求能根据输入信号的幅度变化动态地调整量化步长进行量化。这就要求能根据输入信号的幅度变化动态地调整量化步长,使量化器范围和输入信号的动态范围相匹配,减小量化噪声,化步长,使量化器范围和输入信号的动态范围相匹配,减小量化噪声,从而进一步降低编码比特率。这就是自适应量化技术。从而进一步降低编码比特率。这就是自适应量化技术。 (3) (3) 自适应线性预测自适应线性预测 差分编码调制之所以能降低比特率是因为它编码的对象是差分信差分编码调制之所以能降低比特率是因为它编码的对象是差分信号,其功率较原信号低。由于差分编码采用的是固定预测系数,不能号,其功率较原信号低。由于差分编码采用的是固定预测

70、系数,不能很好地适应语音的不平稳特性,为此必须采用自适应技术动态调整预很好地适应语音的不平稳特性,为此必须采用自适应技术动态调整预测系数,才能进一步降低编码比特率。这就是自适应差分脉冲编码调测系数,才能进一步降低编码比特率。这就是自适应差分脉冲编码调制制( (ADPCM)ADPCM)技术。技术。 自适应线性预测的基本原理是根据语音波形的时间相关性确定预自适应线性预测的基本原理是根据语音波形的时间相关性确定预测系数,使差分信号的方差为最小,时间相关性则是以自相关函数来测系数,使差分信号的方差为最小,时间相关性则是以自相关函数来度量的。由于语音信号的自相关函数大体是随音节而变化的,也就是度量的。由

71、于语音信号的自相关函数大体是随音节而变化的,也就是在一个音节时间内自相关函数基本不变,只是从一个音节至另一音节在一个音节时间内自相关函数基本不变,只是从一个音节至另一音节时才有较明显的变化,因此自适应预测都采用音节适应算法。时才有较明显的变化,因此自适应预测都采用音节适应算法。3.2.2 3.2.2 参数编码参数编码 1. 1. 参数编码的基本原理参数编码的基本原理 参数编码器又称声码器参数编码器又称声码器( (VocoderVocoder) ),是根据对声音形成机理的是根据对声音形成机理的分析,着眼于构造语音生成模型,发送的主要信息就是该模型的参分析,着眼于构造语音生成模型,发送的主要信息就

72、是该模型的参数数( (相当于语音的主要特征相当于语音的主要特征) ),而不是具体的语音波形幅值。,而不是具体的语音波形幅值。 2. 2. 语音信号产生的数学模型语音信号产生的数学模型图3.2.1 语音生成的数字模型 3. 3. 低速率语音编码器减少编码比特率的几种措施低速率语音编码器减少编码比特率的几种措施 (1) (1) 尽量减少语音信号中的冗余度尽量减少语音信号中的冗余度 (2) (2) 充分利用人耳的听觉特性来减少编码信息充分利用人耳的听觉特性来减少编码信息 (3) (3) 静音压缩静音压缩 4. 4. 线性预测合成分析编码器线性预测合成分析编码器 线性预测合成分析线性预测合成分析 (

73、(LPAS)LPAS)编码器是应用得最广泛的参数编码器,编码器是应用得最广泛的参数编码器,其原理结构如图其原理结构如图3.2.23.2.2所示。所示。图3.2.2 LPAS编码器结构 线性预测合成分析使用的基本算法编码过程如图线性预测合成分析使用的基本算法编码过程如图3.2.33.2.3所示。在编码所示。在编码过程中,使用一个闭环优化过程来决定激励信号,然后用这个激励信号过程中,使用一个闭环优化过程来决定激励信号,然后用这个激励信号去激励一个长时预测合成滤波器和一个短时预测合成滤波器,从而产生去激励一个长时预测合成滤波器和一个短时预测合成滤波器,从而产生一个听觉上优化了的合成语音信号。激励信号

74、是从一个采样数据块中遵一个听觉上优化了的合成语音信号。激励信号是从一个采样数据块中遵循最小均方差的原则选取的,误差信号为原始语音信号与解码语音信号循最小均方差的原则选取的,误差信号为原始语音信号与解码语音信号之差,并通过加权滤波器滤波。之差,并通过加权滤波器滤波。图3.2.3线性预测合成分析编码算法的基本流程3.3 G.729和G.723.1语音编解码器 在我国在我国IPIP电话系统中采用的编解码器是电话系统中采用的编解码器是G.729G.729、G.729AG.729A和和G.723.1G.723.1等等参数语音编解码器。参数语音编解码器。 3.3.1 3.3.1 G.729G.729声码器

75、声码器 1. 1. 性能特点性能特点 G.729G.729编码的主要性能指标有如下几点:编码的主要性能指标有如下几点: 编码比特率:编码比特率是编码比特率:编码比特率是8 8kbit/skbit/s,另外,最近的另外,最近的G.729G.729附件还包含了附件还包含了静音抑制处理;静音抑制处理; 算法时延:帧长为算法时延:帧长为1010msms,由由2 2个子帧组成,前视个子帧组成,前视5 5msms,算法时延算法时延1515msms; 处理复杂度:处理复杂度: G.729G.729为为2020MIPSMIPS,所需所需RAMRAM的容量为的容量为3 3k k,G.729AG.729A的处理复

76、的处理复杂度为杂度为10.510.5MIPSMIPS,所需所需RAMRAM的容量为的容量为2 2k k; 语音质量:语音质量:G.729G.729的的MOSMOS评分为评分为3.923.92分,分,G.729AG.729A的的MOSMOS评分为评分为3.73.7分。分。2. 2. G.729G.729编码器的结构编码器的结构图3.3.1 G.729编码器的结构3. 3. G729G729编码后参数的比特排列顺序和打包结构编码后参数的比特排列顺序和打包结构图3.3.2 舒适静音的格式 参数 码字第一子桢第二子桢 整桢线谱对(LSF)L0,L1,L2,L318自适应码本延时P1,P28513基音延

77、时奇偶位P011固定码本序号C1,C2131326固定码本符号S1,S2448码本增益(第一级)GA1,GA2336码本增益(第二级)GB1,GB2448表3.3.1 G.729编码后参数的比特排列4. 4. G.729G.729编码数据在因特网中传送时所需带宽估算编码数据在因特网中传送时所需带宽估算 G.729G.729编码数据在因特网中是封装在编码数据在因特网中是封装在RTPRTP数据包的负载中传送的。数据包的负载中传送的。RTPRTP数据的封装结构如图数据的封装结构如图3.3.33.3.3所示。由图可见,所示。由图可见,G.729G.729编码数据在编码数据在IPIP网网络中传送时所占的

78、带宽不仅包含音频编码所占的带宽,还包含络中传送时所占的带宽不仅包含音频编码所占的带宽,还包含RTPRTP头部、头部、UDPUDP头部、头部、IPIP头部和数据链路层头部所占的带宽。下面在不考虑静音压头部和数据链路层头部所占的带宽。下面在不考虑静音压缩和数据链路层头部所占的带宽的情况下,简单估算一下在缩和数据链路层头部所占的带宽的情况下,简单估算一下在IPIP网络中传网络中传送一路送一路G.729G.729语音所占的带宽。语音所占的带宽。 由于由于G.729G.729编码数据每编码数据每1010msms传送一次,每秒需传送传送一次,每秒需传送100100个语音包,个语音包,每个语音包都包含每个语

79、音包都包含1212字节的字节的RTPRTP头部、头部、8 8字节的字节的UDPUDP头部和头部和2020字节的字节的IPIP头部,则每头部,则每1 1路路G.729G.729语音所占的带宽为语音所占的带宽为 (20+8+1220+8+12)8100+8000=400008100+8000=40000bit/s=40kbit/sbit/s=40kbit/s 图3.3.3 RTP数据的封装结构 5. 5. G.729G.729解码器解码器 G.729G.729解码器的结构如图解码器的结构如图3.3.43.3.4所示,其解码过程基本上是编码的逆所示,其解码过程基本上是编码的逆过程。首先,从压缩比特流

80、中取得各参数的索引,再从这些索引中得过程。首先,从压缩比特流中取得各参数的索引,再从这些索引中得出一帧语音的编码器参数,包括出一帧语音的编码器参数,包括LSPLSP系数、系数、2 2个部分基音延迟、个部分基音延迟、2 2个固定个固定码本向量、码本向量、2 2套自适应和固定码本延迟,这些参数被用来生成激励信号套自适应和固定码本延迟,这些参数被用来生成激励信号和合成滤波器参数。和合成滤波器参数。LSPLSP系数经插值后,形成每个子帧的系数经插值后,形成每个子帧的LPLP滤波器。然滤波器。然后,对每个子帧进行如下处理:后,对每个子帧进行如下处理: 自适应和固定码本向量乘以各自的增益系数得到激励信号;

81、自适应和固定码本向量乘以各自的增益系数得到激励信号; 激励信号经过线性预测合成滤波器得到重构的语音;激励信号经过线性预测合成滤波器得到重构的语音; 重构后的语音信号经过高通滤波器并乘以相应的比例因子,再经过后重构后的语音信号经过高通滤波器并乘以相应的比例因子,再经过后置滤波器处理,得到原语音信号。置滤波器处理,得到原语音信号。图3.3.4 G.729解码器3.3.2 3.3.2 G.723.1G.723.1声码器声码器 1. 1. 性能特点性能特点 G.723.1G.723.1是双速率是双速率LPASLPAS声码器,声码器,和和G.729G.729相比,线性预测和激励生相比,线性预测和激励生成

82、的基本原理相同,其主要区别成的基本原理相同,其主要区别是是6.3?6.3?kbit/skbit/s模式固定码本激励信模式固定码本激励信号的空间划分有所不同。另一点号的空间划分有所不同。另一点差别是基音预测方法。另外,差别是基音预测方法。另外,G.723.1G.723.1帧较长,比特率较低,其帧较长,比特率较低,其代价是时延加大。代价是时延加大。G.723.1G.723.1的复杂的复杂度介于度介于G.729G.729和和G.729AG.729A之间,语之间,语音质量和音质量和G.729G.729相仿。相仿。 2. 2. G.723.1G.723.1的编码顺序和打包结构的编码顺序和打包结构编码参数

83、0子帧1子帧2子帧3子帧总和LPC索引24自适应码本时长727218增益1212121248脉冲位置2018201876脉冲符号656522脉冲位置11114总计189表3.3.3 G.723.1编码5.3?k编码时的比特排列顺序 3. 3. G.723.1G.723.1编码数据在因特网中传送所需带宽估算编码数据在因特网中传送所需带宽估算 下面在不考虑静音压缩和数据链路层头部所占的带宽的情况下,下面在不考虑静音压缩和数据链路层头部所占的带宽的情况下,简单估算一下在简单估算一下在IPIP网络中传送一路网络中传送一路G.723.1G.723.1语音所占的带宽。由于语音所占的带宽。由于G.723.1

84、G.723.1编码数据每编码数据每30?30?msms传送一次,每秒大约传送传送一次,每秒大约传送3333个语音包,每个个语音包,每个语音包都包含语音包都包含1212字节的字节的RTPRTP头部、头部、8 8字节的字节的UTPUTP头部和头部和2020字节的字节的IPIP头部,头部,则每则每1 1路路G.723.1G.723.1(比特率为比特率为6.3?6.3?kbit/skbit/s)语音所占的带宽为语音所占的带宽为 (20+8+1220+8+12)833+6300833+63001686016860bit/s=16.86kbit/sbit/s=16.86kbit/s 则每则每1 1路路G.

85、723.1G.723.1(比特率为比特率为5.3?5.3?kbit/skbit/s时)语音所占的带宽为时)语音所占的带宽为 (20+8+1220+8+12)833+5300833+53001586015860bit/s=15.86kbit/sbit/s=15.86kbit/s 编码参数0子帧1子帧2子帧3子帧总和LPC索引24自适应码本时长727218增益1212121248脉冲位置1212121248脉冲符号444416网格偏移111116总计158表3.3.3 G.723.1编码5.3?k编码时的比特排列顺序3.4 其他语音处理技术 消除时延抖动的方法消除时延抖动的方法回声消除回声消除静音

86、抑制静音抑制图3.4.1 抖动缓存概念图3.4.2 消抖动缓存器示例第4章 基于H.323协议的IP电话技术 本章首先介绍了H.323协议栈的结构和基于H.323协议的IP电话系统的结构,说明了IP电话网中主要设备的功能。然后介绍了RAS协议、RADIUS协议、呼叫信令协议H.225.0和媒体控制协议H.245,最后介绍了网关与电话网配合的No.7信令流程、IP电话网络中的非快速呼叫建立流程、快速呼叫建立流程和呼叫释放的流程。4.1 H.323协议栈结构 H.323H.323协议是一个框架性协议,它由一系列协议组成。图协议是一个框架性协议,它由一系列协议组成。图4.1.14.1.1给出了给出了

87、H.323H.323协议栈的结构。协议栈的结构。图4.1.1 H.323协议栈的结构4.2 基于H.323协议的IP电话系统的结构 H.323H.323协议是目前在协议是目前在IPIP电话系统中应用得最广泛的协议,我国电话系统中应用得最广泛的协议,我国的几家主要的的几家主要的IPIP电话运营商经营的电话运营商经营的IPIP电话系统都是基于电话系统都是基于H.323H.323协议协议的的IPIP电话系统。电话系统。IPIP电话系统的结构如图电话系统的结构如图4.2.14.2.1所示。所示。图4.2.1 IP电话系统的结构4.2.1 4.2.1 网关网关 网关位于公用交换电话网与网关位于公用交换电

88、话网与IPIP网的接口处,它是电话用户使用网的接口处,它是电话用户使用IPIP电话电话的接入设备,是电路交换的终结点也是分组交换的起始点。的接入设备,是电路交换的终结点也是分组交换的起始点。 网关设备的主要功能是:网关设备的主要功能是: 1. 1. 接入认证与授权接入认证与授权 2. 2. 呼叫处理与控制呼叫处理与控制 3. 3. 语音处理功能语音处理功能 4. 4. 接口功能接口功能 5. 5. 计费功能计费功能 6. 6. 其他功能其他功能4.2.2 4.2.2 网守网守 网守又称为网闸,是网守又称为网闸,是IPIP电话网的管理设备。电话网的管理设备。IPIP电话网中的网守位电话网中的网守

89、位于于IPIP网内。网内。IPIP电话网可以采用两级体系结构,即顶级网守和一级网守,电话网可以采用两级体系结构,即顶级网守和一级网守,在业务量大的地区可根据需要再增加第三级结构,即二级网守。在业务量大的地区可根据需要再增加第三级结构,即二级网守。 网守的主要功能如下:网守的主要功能如下: (1) (1) 接入认证与授权。接入认证与授权。 (2) (2) 地址解析。地址解析。 (3) (3) 支持支持H.323H.323、H.225H.225、H.245H.245、H.235H.235协议和协议和RADIUSRADIUS协议。协议。 (4) (4) 带宽管理。带宽管理。 (5) (5) 呼叫控制

90、。呼叫控制。 (6) (6) QoSQoS管理功能管理功能 (7) (7) 操作维护功能。操作维护功能。4.2.3 4.2.3 计费体系结构计费体系结构 IPIP电话网的计费和结算系统由结算中心、计费中心、计费采集点电话网的计费和结算系统由结算中心、计费中心、计费采集点组成。按照组成。按照IPIP电话网的网络体系结构,结算中心体系也应相应采用等电话网的网络体系结构,结算中心体系也应相应采用等级结构,如顶级结算中心、一级结算中心和二级结算中心。级结构,如顶级结算中心、一级结算中心和二级结算中心。4.2.4 4.2.4 网络管理中心网络管理中心 网络管理采用集中管理方式,设置网络管理中心完成各项管

91、理功网络管理采用集中管理方式,设置网络管理中心完成各项管理功能。网管中心对各个设备进行管理,被管理的设备为网关、网守、计能。网管中心对各个设备进行管理,被管理的设备为网关、网守、计费费/ /认证中心等。网管中心和被管设备之间的网管信息模型采用一致认证中心等。网管中心和被管设备之间的网管信息模型采用一致的的MIBMIB库,其内容至少包括系统信息、配置信息、告警信息、性能统库,其内容至少包括系统信息、配置信息、告警信息、性能统计信息等。计信息等。 网管中心应实现的管理功能为配置管理、性能管理、故障管理和网管中心应实现的管理功能为配置管理、性能管理、故障管理和安全管理等。安全管理等。4.2.5 4.

92、2.5 各接口之间采用的协议各接口之间采用的协议 1. 1. 网关与电路交换网采用的信令网关与电路交换网采用的信令 网关与电路交换网采用的信令有:网关与电路交换网采用的信令有: No.7No.7信令系统的电话用户部分信令系统的电话用户部分TUPTUP或综合业务数字网用户部分或综合业务数字网用户部分ISUPISUP; PRIPRI接口可采用接口可采用ISDNISDN用户用户网络接口信令网络接口信令Q.931Q.931; 中国中国1 1号信令号信令( (数字线路信令和多频互控信令数字线路信令和多频互控信令MFCMFC)。)。 2. 2. 网关与网关之间的协议网关与网关之间的协议 (1 1) 网关与

93、网关之间的信令协议:网关与网关之间的信令协议: 呼叫控制信令采用呼叫控制信令采用H.225.0H.225.0呼叫控制协议;呼叫控制协议; 媒体控制信令采用媒体控制信令采用H.245H.245协议。协议。 H.225.0H.225.0协议和协议和H.245H.245协议在协议在TCPTCP协议支持下工作。协议支持下工作。 (2 2) 传送语音信息采用的协议:传送语音信息采用的协议: 语音编码采用语音编码采用G.729AG.729A或或G.723.1G.723.1; 语音信息封装在语音信息封装在RTPRTP数据包的负载中传送,传输层协议是数据包的负载中传送,传输层协议是UDPUDP。 3. 3.

94、网关与网守之间的协议网关与网守之间的协议: : 网关与网守之间的通信协议采用注册、许可和状态协议网关与网守之间的通信协议采用注册、许可和状态协议RASRAS,RASRAS协协 议在议在UDPUDP协议支持下工作;协议支持下工作; 在网守转发信令模式时,在网关和网守之间传送呼叫控制信令,采在网守转发信令模式时,在网关和网守之间传送呼叫控制信令,采用用H.225.0H.225.0呼叫控制协议。呼叫控制协议。 4. 4. 网守与计费网守与计费/ /认证中心之间的协议认证中心之间的协议 网守与计费网守与计费/ /认证中心之间的通信采用授权、认证和计费协议认证中心之间的通信采用授权、认证和计费协议RAD

95、IUSRADIUS。 5. 5. 各设备与网络管理中心的协议各设备与网络管理中心的协议 由于目前大部分与由于目前大部分与IPIP有关的设备只支持简单网络管理协议有关的设备只支持简单网络管理协议SNMPSNMP,所以网管接所以网管接口选择口选择SNMPSNMP协议。协议。 4.2.6 4.2.6 H.323H.323系统的地址系统的地址 在在H.323H.323系统中采用了以下类型的地址:系统中采用了以下类型的地址: (1) (1) 网络地址网络地址 每个每个H.323H.323实体(如网关、网守)至少有一个网络地址(实体(如网关、网守)至少有一个网络地址(IPIP地址),它可地址),它可以唯一

96、标识网络上的以唯一标识网络上的H.323H.323实体实体 (2) (2) TSAPTSAP标识标识 TSAPTSAP是传送层业务接入点,引入是传送层业务接入点,引入TSAPTSAP标识的目的是使单个标识的目的是使单个H.323H.323实体上实体上的多个传送连接共享一个网络地址,它与的多个传送连接共享一个网络地址,它与TCPTCPUDPUDPIPIP环境下的端口号十分环境下的端口号十分类似。对于每一个网络地址,每个类似。对于每一个网络地址,每个H.323H.323实体可以有多个实体可以有多个TSAPTSAP标识。一些标识。一些TSAPTSAP标识是静态分配的,如端点的呼叫信令通路标识是静态分

97、配的,如端点的呼叫信令通路TSAPTSAP标识、网守的标识、网守的RASRAS通路通路TSAPTSAP标识等;而标识等;而H.245H.245控制通路、音频通路、视频通路、数据通路的控制通路、音频通路、视频通路、数据通路的TSAPTSAP标标识则是动态分配的。识则是动态分配的。 (3) (3) 别名地址别名地址( (Alias)Alias) 端点可以有一个或多个与它相关的别名地址,一个别名地址可以描述端点端点可以有一个或多个与它相关的别名地址,一个别名地址可以描述端点或描述端点召集的会议。别名地址为端点寻址提供了另一种方式。别名可以或描述端点召集的会议。别名地址为端点寻址提供了另一种方式。别名

98、可以有多种形式,如有多种形式,如E.164E.164号码、号码、H.323H.323标识等等,但无论用什么形式,别名地址标识等等,但无论用什么形式,别名地址在一个域内必须唯一。在一个域内必须唯一。4.3 信令协议4.3.1 4.3.1 注册、许可和状态协议注册、许可和状态协议( (RAS)RAS) 在在IPIP电话系统中,电话系统中,RASRAS协议主要用于网关和网守之间的通信。协议主要用于网关和网守之间的通信。网关可利用网关可利用RASRAS信令搜寻其归属网守,向网守登记其自身信息,主要信令搜寻其归属网守,向网守登记其自身信息,主要是别名和呼叫控制信道运输层地址;在呼叫开始时向网守查询用户的

99、是别名和呼叫控制信道运输层地址;在呼叫开始时向网守查询用户的权限,要求网守完成地址翻译,给出被叫网关的地址,为呼叫分配带权限,要求网守完成地址翻译,给出被叫网关的地址,为呼叫分配带宽;在呼叫结束后将计费信息报告网守等。网守之间也可利用宽;在呼叫结束后将计费信息报告网守等。网守之间也可利用RASRAS信信令交换地址解析信息。令交换地址解析信息。RASRAS消息在消息在UDPUDP协议支持下工作。协议支持下工作。 1. 1. 主要的主要的RASRAS消息消息 RASRAS消息有以下几组,通常每组有三个消息:请求消息有以下几组,通常每组有三个消息:请求( (Request)Request)、证证实实

100、( (Confirm)Confirm)和拒绝和拒绝( (Reject)Reject)。(1) (1) GRQGRQGCFGCFGRJGRJ查找关守及响应查找关守及响应(2) (2) RRQRRQRCFRCFRRJRRJ登记请求及响应登记请求及响应(3) (3) ARQARQACFACFARJARJ接入请求及响应接入请求及响应(4) (4) DRQDRQDCFDCFDRJDRJ断开连接请求及响应断开连接请求及响应(5) (5) LRQLRQLCFLCFLRJLRJ定位请求及响应定位请求及响应(6) (6) IRQIRQIRRIRR信息请求与响应信息请求与响应(7) (7) BRQBRQBCFBC

101、FBRJBRJ带宽请求及响应带宽请求及响应(8) (8) URQURQUCFUCFURJURJ注销登记请求及响应注销登记请求及响应 2. 2. 信令过程信令过程 (1) (1) 查找网守和网关注册查找网守和网关注册 网关查找网守和注册的流程如图网关查找网守和注册的流程如图4.3.14.3.1所示。所示。 (2) (2) 接入认证与地址解析接入认证与地址解析图4.3.1 网关查找网守和注册的流程4.3.2 4.3.2 接入认证、授权和计费协议接入认证、授权和计费协议 1. 1. RADIUSRADIUS数据格式定义数据格式定义 RADIUSRADIUS数据包的格式定义如图数据包的格式定义如图4.

102、3.24.3.2所示。每个所示。每个RADIUSRADIUS数据包数据包都有一个长度固定的包头,包含编号、标识符、数据包长度和认证都有一个长度固定的包头,包含编号、标识符、数据包长度和认证字段。数据包的内容为一个或多个属性字段。字段。数据包的内容为一个或多个属性字段。图4.3.2 RADIUS数据包的格式定义 (1) (1) 编号:编号字段占一个字节,用来说明数据包的类型。编号:编号字段占一个字节,用来说明数据包的类型。 (2) (2) 标识字段:标识字段:1 1ByteByte,用于请求和响应间的匹配,一次交互中的请用于请求和响应间的匹配,一次交互中的请求和响应具有相同的标识字段值。求和响应

103、具有相同的标识字段值。 (3) (3) 长度字段:长度字段:2 2ByteByte,表示包括代码、标识、长度、认证和属性字表示包括代码、标识、长度、认证和属性字段在内的长度。段在内的长度。 (4) (4) 认证字段:认证字段:1616ByteByte,用于验证服务器的响应和密码隐藏算法。用于验证服务器的响应和密码隐藏算法。 (5) (5) 数据包的内容:包含一个或多个属性,每一个属性数据的格式都数据包的内容:包含一个或多个属性,每一个属性数据的格式都由类型、长度和值三部分组成,属性数据格式定义如图由类型、长度和值三部分组成,属性数据格式定义如图4.3.34.3.3所示。所示。图4.3.3 属性

104、数据的格式 2. 2. 在在IPIP电话中常用的电话中常用的RADIUSRADIUS数据包数据包 (1) (1) 接入请求接入请求( (AccessAccessRequest)Request) 当代码域的值为当代码域的值为1 1时,该包是接入请求包。接入请求包由客户端发向时,该包是接入请求包。接入请求包由客户端发向RADIUSRADIUS服务器,传递的信息用于用户身份的认证。当从一个有效的客户端得到一个服务器,传递的信息用于用户身份的认证。当从一个有效的客户端得到一个接入请求包时,服务器要作出相应的响应。接入请求包时,服务器要作出相应的响应。 (2) (2) 允许接入允许接入( (Access

105、AccessAccept)Accept) 允许接入包由服务器发向客户端表明身份认证通过,允许用户接入。当客户允许接入包由服务器发向客户端表明身份认证通过,允许用户接入。当客户端收到允许接入包后,首先要认证包的认证域,确认包的有效性,如果无效,端收到允许接入包后,首先要认证包的认证域,确认包的有效性,如果无效,包会被丢掉。允许接入包中代码域的值是包会被丢掉。允许接入包中代码域的值是2 2,标识域的值同请求包中的一样,标识域的值同请求包中的一样,包中的认证域是经过包中的认证域是经过MD5MD5加密的加密的1616位的字符串。位的字符串。 (3) (3) 拒绝接入拒绝接入( (AccessAcces

106、sReject)Reject) 当身份认证失败,服务器向客户端发出拒绝接入包。拒绝接入包中代码域的当身份认证失败,服务器向客户端发出拒绝接入包。拒绝接入包中代码域的值是值是3 3,标识域的值同请求包中的一样,包中的认证域是经过,标识域的值同请求包中的一样,包中的认证域是经过MD5MD5加密的加密的1616位位的字符串。的字符串。 (4) (4) 计费请求计费请求( (AccountingAccountingRequest)Request) 计费请求包由客户端发向计费请求包由客户端发向RADIUSRADIUS计费服务器,提供计费信息。如果完成了计计费服务器,提供计费信息。如果完成了计费信息的记录

107、,服务器会发给客户端一计费响应包,否则不作任何响应。计费信息的记录,服务器会发给客户端一计费响应包,否则不作任何响应。计费请求包中代码域的值是费请求包中代码域的值是4 4,标识域是一个唯一的数,与此对应的响应包的标,标识域是一个唯一的数,与此对应的响应包的标识域的值同这个值一样。包的认证域是一个识域的值同这个值一样。包的认证域是一个1616位的随机数,不同的标识号对位的随机数,不同的标识号对应于不同的随机数。应于不同的随机数。 (5) (5) 计费响应计费响应( (AccountingAccountingResponse)Response) 计费信息记录完成后,服务器发给客户端一个计费费响应包

108、。计费响应包中计费信息记录完成后,服务器发给客户端一个计费费响应包。计费响应包中代码域的值是代码域的值是5 5,标识域的值同请求包中的,标识域的值同请求包中的样;包中的认证域是经过样;包中的认证域是经过MD5MD5加加密的密的1616位的字符串。位的字符串。4.3.3 4.3.3 呼叫信令协议呼叫信令协议H.225.0H.225.0 1. 1. 呼叫信令协议的结构呼叫信令协议的结构 呼叫信令协议呼叫信令协议H.225.0H.225.0是是H.323H.323系统的核心协议之一,主要用于呼叫系统的核心协议之一,主要用于呼叫控制。在任何呼叫开始之前,首先必须在端点之间建立呼叫联系,控制。在任何呼叫

109、开始之前,首先必须在端点之间建立呼叫联系,同时建立同时建立H.245H.245控制信道,这是控制信道,这是H.225H.225呼叫信令协议的主要功能。呼叫信令协议的主要功能。H.225.0H.225.0呼叫控制消息是基于呼叫控制消息是基于TCPTCP进行传送的。进行传送的。图4.3.4 ISDN用户网络接口信令协议的分层结构 2. 2. 呼叫信令消息呼叫信令消息 呼叫信令消息用于呼叫建立、释放等过程。呼叫信令消息的内容、呼叫信令消息用于呼叫建立、释放等过程。呼叫信令消息的内容、格式主要采用格式主要采用Q.931Q.931消息。消息。Q.931Q.931消息的结构如图消息的结构如图4.3.54.

110、3.5所示。所示。图4.3.5 Q.931消息的结构4.3.4 4.3.4 媒体控制协议媒体控制协议H.245H.245 1. 1. 媒体控制协议媒体控制协议H.245H.245的主要功能的主要功能 H.245H.245是是H.323H.323系统的另一个核心协议,用于媒体信道控制。包括系统的另一个核心协议,用于媒体信道控制。包括能力交换,打开关闭逻辑信道、模式选择和流量控制等功能。能力交换,打开关闭逻辑信道、模式选择和流量控制等功能。 2. 2. H.245H.245消息消息 (1) (1) H.245H.245消息分类消息分类 (2) (2) 在在IPIP电话系统中常用的消息电话系统中常用

111、的消息 终端能力集请求消息终端能力集请求消息TCS/TCS/证实消息证实消息TCSA/TCSA/拒绝消息拒绝消息TCSRTCSR 打开逻辑通道请求打开逻辑通道请求OLC/OLC/响应响应OLCAOLCA消息消息/ /拒绝消息拒绝消息OLCROLCR 关闭逻辑通道关闭逻辑通道CLCCLC请求请求/ /响应响应CLCAckCLCAck消息消息 结束会话消息结束会话消息ESCESC(End Session CommandEnd Session Command) 3. 3. H.245H.245信令过程信令过程 (1) (1) H.245H.245的能力交换的能力交换 (2) (2) 打开逻辑通路信令

112、过程打开逻辑通路信令过程 节点节点A A和节点和节点B B之间建立单向逻辑信道的流程如图之间建立单向逻辑信道的流程如图4.3.64.3.6所示。所示。 节点节点A A向节点向节点B B发送打开逻辑信道消息发送打开逻辑信道消息OLCOLC,设该消息的参数为:设该消息的参数为: 前向逻辑通道的通道号前向逻辑通道的通道号=1=1; RTPRTP会话会话ID=5ID=5; 前向逻辑信道参数为:媒体类型前向逻辑信道参数为:媒体类型= =G.729G.729音频;音频; 接收接收RTCPRTCP接收者报告接收者报告RRRR的的RTCPRTCP端口号端口号=7771=7771; 使用静默抑制。使用静默抑制。

113、 节点节点B B同意建立该逻辑信道,回送打开逻辑信道响应消息同意建立该逻辑信道,回送打开逻辑信道响应消息OLCAOLCA,该消息的主该消息的主要参数为:要参数为: 前向逻辑通道的通道号前向逻辑通道的通道号=1=1; 接收媒体信息的接收媒体信息的RTPRTP端口号端口号=9344=9344; 接收接收RTCPRTCP发送者报告发送者报告SRSR的的RTCPRTCP端口号端口号=9345=9345。 图4.3.6 节点A和节点B之间建立单向逻辑信道的流程4.4主要的信令过程 4.4.1 4.4.1 PSTNPSTN(ISDNISDN)与网关的信令配合与网关的信令配合 1. 1. 网关与网关与PST

114、NPSTN采用电话用户部分信令时的信令流程采用电话用户部分信令时的信令流程 (1) (1) 交换机至网关正常呼叫处理流程交换机至网关正常呼叫处理流程 对于记账卡方式业务,呼叫处理流程如图对于记账卡方式业务,呼叫处理流程如图4.4.14.4.1所示。所示。图4.4.1 记账卡方式业务呼叫处理流程(TUP) 对于主叫号码方式的对于主叫号码方式的IPIP电话业务来说,当用户输入接入码电话业务来说,当用户输入接入码( (以二次拨以二次拨号为例号为例) )时,如果交换机发送时,如果交换机发送IAMIAM,那么网关应后向发送那么网关应后向发送GRQGRQ消息,向消息,向交换机请求主叫用户号码,交换机应将主

115、叫号码放在交换机请求主叫用户号码,交换机应将主叫号码放在GSMGSM中传给网关。中传给网关。如图如图4.4.24.4.2所示。所示。 (2) (2) 网关至交换机正常呼叫处理程序网关至交换机正常呼叫处理程序 当被叫用户是电话网内的一个普通用户时,呼叫需要通过当被叫用户是电话网内的一个普通用户时,呼叫需要通过IPIP网再连网再连接到电话网。此时的呼叫流程如图接到电话网。此时的呼叫流程如图4.4.34.4.3所示。所示。图4.4.2 ZK(主叫号码方式的信令流程(TUP)图4.4.3 ZK(网关至交换机正常呼叫处理程序(TUP) 2. 2. 网关与网关与PSTNPSTN采用采用ISDNISDN用户

116、部分信令时的信令流程用户部分信令时的信令流程 (1) (1) 交换机至网关正常呼叫处理程序交换机至网关正常呼叫处理程序 对于记账卡方式业务,信令流程如图对于记账卡方式业务,信令流程如图4.4.44.4.4所示。所示。 对主叫号码方式的对主叫号码方式的IPIP电话业务,当用户输入接入码电话业务,当用户输入接入码( (以二次拨号为例以二次拨号为例) )时,如果交换机发送的时,如果交换机发送的IAMIAM中不包含主叫用户号码,那么网关应后向中不包含主叫用户号码,那么网关应后向发送发送INRINR消息,向交换机请求主叫用户号码,交换机收到请求消息后,消息,向交换机请求主叫用户号码,交换机收到请求消息后

117、,应将主叫号码放入应将主叫号码放入INFINF中送给网关。如图中送给网关。如图4.4.54.4.5所示。所示。图4.4.4 记账卡方式业务信令流程(ISUP)图4.4.5 主叫号码方式的信令流程图(ISUP) (2) (2) 网关至交换机正常呼叫处理程序网关至交换机正常呼叫处理程序 当被叫用户是电话网内的一个普通用户时,呼叫需要通过当被叫用户是电话网内的一个普通用户时,呼叫需要通过IPIP网连接到网连接到电话网。网关至交换机的呼叫流程如图电话网。网关至交换机的呼叫流程如图4.4.64.4.6所示。所示。 3. 3. 网关与网关与PSTNPSTN(ISDNISDN)采用采用PRIPRI接口时的信

118、令流程接口时的信令流程 交换机至网关的正常呼叫建立和释放流程见图交换机至网关的正常呼叫建立和释放流程见图4.4.74.4.7。图4.4.6 网关至交换机正常呼叫处理程序(ISUP)图4.4.7 交换机至网关的正常呼叫建立和释放流程(Q.931)4.4.2 4.4.2 在在IPIP电话网中的信令流程电话网中的信令流程 1. 1. 呼叫建立的几个阶段呼叫建立的几个阶段 采用采用H.323H.323技术的商技术的商用用IPIP电话网络中,通信的建立采用呼叫建立电话网络中,通信的建立采用呼叫建立和连接分离的方式,两个和连接分离的方式,两个H.323H.323端点端点( (这里的端点可能是这里的端点可能

119、是IPIP电话网关,电话网关,也可能是也可能是PCPC机等支持机等支持H.323H.323协议的终端协议的终端) )之间建立通信关系一般要经过之间建立通信关系一般要经过以下三个控制过程:以下三个控制过程: (1) (1) 呼叫接入认证控制呼叫接入认证控制 (2) (2) 呼叫建立控制呼叫建立控制 (3) (3) 媒体信道连接控制媒体信道连接控制 为加快呼叫建立的速度,在为加快呼叫建立的速度,在H.323H.323建议的第建议的第3 3版本中定义了快速连版本中定义了快速连接接( (fast star)fast star)信令和隧道技术,可以将呼叫建立控制和媒体信道连接信令和隧道技术,可以将呼叫建

120、立控制和媒体信道连接控制合并为一个阶段来处理。控制合并为一个阶段来处理。 呼叫信令流程部分是呼叫信令流程部分是H.323H.323协议中重要的组成部分,它是呼叫连协议中重要的组成部分,它是呼叫连接建立、保持与拆除的程序,同时对互操作性的实施也有一定意义。接建立、保持与拆除的程序,同时对互操作性的实施也有一定意义。在呼叫信令的交互过程中涉及的消息均在在呼叫信令的交互过程中涉及的消息均在H.225.0H.225.0及及H.245H.245中规定。中规定。 2. 2. 电话到电话的呼叫建立流程电话到电话的呼叫建立流程 (1) (1) 非快速呼叫建立流程非快速呼叫建立流程图4.4.8 非快速呼叫流程(

121、2) (2) 快速呼叫建立的流程快速呼叫建立的流程图4.4.9 快速呼叫建立的流程(3) (3) 呼叫释放流程呼叫释放流程图4.4.10 主叫用户先挂机时的呼叫释放流程第5章 基于SIP的IP电话技术本章首先介绍了会话启动协议SIP的协议栈的结构和基于SIP的IP电话系统的CS网络结构,然后详细说明了SIP协议和会话描述协议SDP的语法结构,最后介绍了直接呼叫、用户注册、重定向呼叫和通过代理服务器建立呼叫的信令程序实例,读者应认真阅读这些例子,以便建立整体概念。5.1 概述 1. 1. H.323H.323协议和协议和SIPSIP协议的区协议的区别别 基于基于H.323H.323协议簇的协议簇

122、的IPIP电话电话系统和以系统和以SIPSIP协议为基础的协议为基础的IPIP电话系统的不同之处主要电话系统的不同之处主要体现在信令协议和网络结构体现在信令协议和网络结构这两个方面这两个方面 (1) (1) 信令协议方面的差异信令协议方面的差异 (2) (2) 网络结构方面的差异网络结构方面的差异 2. 2. 基于基于SIPSIP的的IPIP网络电话系网络电话系统所用的协议栈结构统所用的协议栈结构图5.1.1 基于SIP的IP网络电话系统的协议栈结构 3. 3. 基于基于SIPSIP的的IPIP电话系统的电话系统的C CS S网络结构网络结构 基于基于SIPSIP的的IPIP电话系统的电话系统

123、的C CS S网络结构如图网络结构如图5.1.25.1.2所示。所示。 在基于在基于SIPSIP的的IPIP电话系统的电话系统的C CS S网络结构中有两类基本的网络实体:网络结构中有两类基本的网络实体:SIPSIP用户代理和用户代理和SIPSIP网络服务器。用户代理是贮存在终端系统中的功能网络服务器。用户代理是贮存在终端系统中的功能块,而块,而SIPSIP服务器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备。服务器是处理与多个呼叫相关联信令的网络设备。图5.1.2 基于SIP的IP电话系统的CS网络结构 4. 4. SIPSIP寻址和寻址和SIPSIP通用资源定位器通用资源定位器 (1) (1) SI

124、PSIP通用资源定位器通用资源定位器 SIPSIP协议使用协议使用SIPSIP的通用资源定位器的通用资源定位器( (URL)URL)来标识用户,并根据该来标识用户,并根据该URLURL进行寻址。进行寻址。SIP URLSIP URL实际上就是实际上就是SIPSIP服务器的应用层地址。服务器的应用层地址。 SIPSIP通用资源定位器示例如下:通用资源定位器示例如下: SIP:SIP:watsonwatsonbell-bell- SIP:root193.175.132.42SIP:root193.175.132.42 SIP:infoSIP:infoietfietf.org.org SIP:622

125、81234IPPhoneGateway.BTA;user=phoneSIP:62281234IPPhoneGateway.BTA;user=phone SIP:salesSIP:.cm (2) (2) 定位定位SIPSIP服务器服务器 当当SIPSIP客户机想要发送一个请求时,客户机可以通过已经配置的本客户机想要发送一个请求时,客户机可以通过已经配置的本地地SIPSIP代理服务器代理服务器( (如同如同HTTPHTTP代理一样代理一样) )进行代理呼叫,也可以将请求进行代理呼叫,也可以将请求发送给发送给RequestRequestURLURL所对应的所对应的IPIP地址及其端口。在通过本地地址

126、及其端口。在通过本地SIPSIP代代理服务器进行代理呼叫时,理服务器进行代理呼叫时,SIPSIP客户机将所有的客户机将所有的SIPSIP请求请求( (不管具体的不管具体的RequestRequestURLURL如何如何) )一律提交给本地一律提交给本地SIPSIP代理服务器,由它进行代代理服务器,由它进行代理并最终完成该请求。在后一种情况下,客户机需要根据理并最终完成该请求。在后一种情况下,客户机需要根据RequestRequestURLURL确定服务器确定服务器IPIP地址及用于服务器传输连接的传输协地址及用于服务器传输连接的传输协议和端口号。议和端口号。5. 5. SIPSIP呼叫建立的一

127、般过程呼叫建立的一般过程图5.1.3 SIP呼叫建立过程的示意图5.2 SIP消息语法概述5.2.1 5.2.1 SIPSIP消息的一般格式消息的一般格式 SIPSIP消息是消息是SIPSIP客户机和服务器之间通信的基本信息单元。它是一客户机和服务器之间通信的基本信息单元。它是一个基于文本的协议,采用个基于文本的协议,采用UTFUTF8 8编码编码( (RFC 2279)RFC 2279)中的中的IS010646IS010646字字符集,以空格为间隔符,以回车换行符符集,以空格为间隔符,以回车换行符CRLFCRLF为行结束符。发送者必须为行结束符。发送者必须用一个用一个CRLFCRLF来结束一

128、行,而接收者也必须用来结束一行,而接收者也必须用CRLFCRLF来识别一行的结来识别一行的结. . SIPSIP消息有请求消息和状态消息消息有请求消息和状态消息( (也称做应答消息也称做应答消息) )两大类,请求消两大类,请求消息是从客户端发送到服务器的,而状态消息是从服务器发送到客户端息是从客户端发送到服务器的,而状态消息是从服务器发送到客户端的。每个消息,不管是请求消息还是状态消息都由一个起始行、零个的。每个消息,不管是请求消息还是状态消息都由一个起始行、零个或多个头部和任选的消息体这几部分组成。其一般格式如下:或多个头部和任选的消息体这几部分组成。其一般格式如下: Message=sta

129、rt-lineMessage=start-line *message-header*message-header CRLFCRLF message-bodymessage-body5.2.2 5.2.2 SIPSIP请求消息请求消息 1. 1. SIPSIP请求消息的一般格式请求消息的一般格式 请求消息格式为:请求消息格式为: 请求消息请求消息= =请求起始行请求起始行 *(*(通用头部通用头部 请求头部请求头部 实体头部实体头部) ) 空行空行 消息体消息体 2. 2. SIPSIP请求行的格式请求行的格式 requestrequestline=method SP Requestline=m

130、ethod SP RequestURL SP SIPURL SP SIPVersion Version CRLFCRLF 3. 3. 方法类型方法类型 INVITE(INVITE(邀请邀请). ). ACK(ACK(证实证实). ). OPTION(OPTION(询问询问). ). BYE(BYE(再见再见). ). CANCEL(CANCEL(取取消消). ). REGISTER(REGISTER(登记登记) )5.2.3 5.2.3 SIPSIP应答消息应答消息 当服务器收到一个当服务器收到一个SIPSIP请求消息并执行后,服务器根据对请求的执行请求消息并执行后,服务器根据对请求的执行情况

131、要返回一个或多个情况要返回一个或多个SIPSIP应答消息。应答消息。SIPSIP应答消息与应答消息与HTTPHTTP应答消息格应答消息格式几乎一样。应答消息的格式定义如下:式几乎一样。应答消息的格式定义如下: Response=StatusResponse=StatusLineLine *(general*(generalheaderheader responseresponseheaderheader entityentityheader)header) CRLFCRLF messagemessagebodybody状态行的格式定义如下:状态行的格式定义如下: StatusStatusLin

132、e=SIPLine=SIPVersion SP StatusVersion SP StatusCode SP Code SP ReasonReasonPhrase CRLFPhrase CRLF5.2.4 5.2.4 头部字段头部字段 消息头部提供了关于请求或应答的参数。消息头部提供了关于请求或应答的参数。 1. 1. 头部格式头部格式 SIPSIP消息的头部格式遵循消息的头部格式遵循RFC 822RFC 822(InternetInternet文本消息格式标准)文本消息格式标准)中的头部格式规范。每个头部都是一个中的头部格式规范。每个头部都是一个“ “句子句子” ”,由头部的名字和头,由头部

133、的名字和头部的值两部分组成,中间以部的值两部分组成,中间以“ “:” ”相隔,最后以回车换行符相隔,最后以回车换行符CRLFCRLF结束。结束。对头部值的规定和解释,与具体的各个头部的名字有关。对头部值的规定和解释,与具体的各个头部的名字有关。 2. 2. 常用的头部字段常用的头部字段 (1) (1) FromFrom (2) To(2) To (3) Call(3) CallIDID (4) (4) CseqCseq (5) Via(5) Via (6) Contact(6) Contact (7) (7) 实体头部实体头部图5.2.1 Via头部中“received”参数的应用 5.2.5

134、 5.2.5 SIPSIP消息示例消息示例 “ “邀请邀请” ”是是SIPSIP协议的核心机制,协议的核心机制,SIPSIP是通过是通过“ “邀请邀请” ”的方法来建立的方法来建立会话的,会话的,SIPSIP请求消息中最重要的一个消息就是请求消息中最重要的一个消息就是“ “邀请邀请” ”( (INVITE)INVITE)消消息。下面是一个最简单的息。下面是一个最简单的INVITEINVITE请求消息:请求消息: INVITE sip:INVITE sip: SIP/ SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP 169.130.12.5Via: SIP/2.0/UDP 169.130.12

135、.5 From: sip: a.g. bell bellFrom: To: T.A. Watson sip: To: T.A. Watson CallCallID: 187602141351worchester. bellID: 187602141351worchester. CSeqCSeq: 1 INVITE: 1 INVITE Subject: Mr. WatsonSubject: Mr. Watson, come here. come here. ContentContentType: application/Type: application/sdpsdp ContentCon

136、tentLength: 885Length: 885 v=0v=0 o=bell 53655765 2353687637 IN IP4 128.3.4.5o=bell 53655765 2353687637 IN IP4 128.3.4.5 c=IN IP4 169.130.12.5c=IN IP4 169.130.12.5 m=audio 3456 RTP/AVP 0 3 4 5m=audio 3456 RTP/AVP 0 3 4 55.3会话描述协议(SDP)5.3.1 5.3.1 SDPSDP的结构的结构图5.3.1 SDP会话描述结构5.3.2 5.3.2 SDPSDP语法语法 1.

137、1. 会话描述的一般格式会话描述的一般格式 SDPSDP通过使用许多文本行来传递会话信息,每一行使用通过使用许多文本行来传递会话信息,每一行使用“ “字段名字段名= =字段值字段值” ”的格式。这里的格式。这里“ “字段名字段名” ”只用一个字符表示只用一个字符表示( (大小写敏感大小写敏感) ),“ “字段值字段值” ”与相应的与相应的“ “字段名字段名” ”对应。有时候,对应。有时候,“ “字段值字段值” ”可能由可能由许多不同的信息块组合而成,它们之间用空格符分开,需要注意的是许多不同的信息块组合而成,它们之间用空格符分开,需要注意的是“ “字段名字段名” ”和和“ “=”(=”(等号等

138、号) )之间、之间、“ “=”(=”(等号等号) )和和“ “字段值字段值” ”之间不允之间不允许出现空格符。许出现空格符。 会话描述的一般格式为:会话描述的一般格式为: v=(v=(协议版本协议版本) ) o=(o=(会话源会话源) ) s=(s=(会话名称会话名称) ) i=*(i=*(会话信息会话信息) ) u=*(u=*(会话描述的会话描述的URL)URL) e=*(Ee=*(Emailmail地址地址) ) p=*(p=*(电话号码电话号码) ) c=* (c=* (连接信息:如果已包含在所有媒体中,则该行不需要连接信息:如果已包含在所有媒体中,则该行不需要) ) b=*(b=*(带

139、宽信息带宽信息) )一个或多个时间描述:一个或多个时间描述: z=*(z=*(时区调整时区调整) ) k=*(k=*(加密密钥加密密钥) ) a=*(a=*(零个或多个会话属性行零个或多个会话属性行) )零个或多个媒体描述,每个媒体描述参数的格式为零个或多个媒体描述,每个媒体描述参数的格式为: : m=(m=(媒体名和传送地址媒体名和传送地址) ) i=*(i=*(媒体称呼媒体称呼) ) c=*(c=*(连接信息:如果会话级描述已包含连接信息,则为任选项连接信息:如果会话级描述已包含连接信息,则为任选项) ) b=*(b=*(带宽信息带宽信息) ) k=*(k=*(加密密钥加密密钥) ) a=

140、*(a=*(零个或多个媒体属性行零个或多个媒体属性行) )以上字段中凡带以上字段中凡带“*”“*”号的文本行均为任选项。号的文本行均为任选项。 2. 2. 在在IPIP电话中常用字段电话中常用字段 (1) (1) 会话源会话源 格式:格式: o=(o=(用户名用户名) )(会话标识)(版本)(会话标识)(版本)( (网络类型网络类型) )(地址类型)(地址类型) ( (地址地址) ) (2) (2) 会话名会话名 格式:格式: s=(s=(会话名会话名) ) 会话名是用会话名是用IS010646IS010646字符表示的字符串,字符表示的字符串, 它可以显示给会话参与者。它可以显示给会话参与者

141、。 (3) (3) 连接信息连接信息 格式:格式: c=c=(网络类型)网络类型)( (地址类型地址类型) )(连接地址)(连接地址) (4) (4) 媒体级描述媒体级描述 媒体描述媒体描述( (m) m) 字段格式:字段格式: m=m=媒体端口媒体端口( (传输协议传输协议) )格式列表格式列表 (5) (5) 属性属性 属性有两种形式,第一种是特征属性,它用来指明会话或媒体类型具有属性有两种形式,第一种是特征属性,它用来指明会话或媒体类型具有某种特征;第二种是值属性,它用来指明会话或媒体类型具有某个特定某种特征;第二种是值属性,它用来指明会话或媒体类型具有某个特定特征的特定值。特征的特定值

142、。SDPSDP描述了多个建议的属性。描述了多个建议的属性。5.4 SIP呼叫的几种模式和典型呼叫信令示例 SIPSIP作为一个应用层的多媒体会话信令协议,可以被用来发起一个作为一个应用层的多媒体会话信令协议,可以被用来发起一个会话进程或在会话中邀请其他参加者加入会议。会话本身可以通过基会话进程或在会话中邀请其他参加者加入会议。会话本身可以通过基于组播协议的会话通告协议于组播协议的会话通告协议( (SAP)SAP)、电子邮件、网页通告等方式预先电子邮件、网页通告等方式预先通告各个可能的参加通告各个可能的参加. . SIPSIP协议支持别名映射、重定向服务、协议支持别名映射、重定向服务、ISDNI

143、SDN和和ININ业务。它支持个业务。它支持个人移动,即终端用户能够在任何地方、任何时间请求和获得已订购的人移动,即终端用户能够在任何地方、任何时间请求和获得已订购的任何电信业务。总的来说,会话启动协议能够支持下列任何电信业务。总的来说,会话启动协议能够支持下列5 5种多媒体通种多媒体通信的信令功能:信的信令功能: (1) (1) 用户位置,确定参加通信的终端用户的位置。用户位置,确定参加通信的终端用户的位置。 (2) (2) 用户通信能力协商,确定通信的媒体类型和参数。用户通信能力协商,确定通信的媒体类型和参数。 (3) (3) 用户意愿交互,确定被叫是否乐意参加某个通信。用户意愿交互,确定

144、被叫是否乐意参加某个通信。 (4) (4) 建立呼叫,包括向被叫建立呼叫,包括向被叫“ “振铃振铃” ”,确定主叫和被叫的呼叫参数。,确定主叫和被叫的呼叫参数。 (5) (5) 呼叫处理和控制,包括呼叫重定向、呼叫转移、终止呼叫等等。呼叫处理和控制,包括呼叫重定向、呼叫转移、终止呼叫等等。 SIPSIP协议支持协议支持3 3种呼叫方式:由主叫种呼叫方式:由主叫UACUAC向被叫向被叫UASUAS直接呼叫、由直接呼叫、由主叫主叫UACUAC在重定向服务器的辅助下进行重定向呼叫、由代理服务器代在重定向服务器的辅助下进行重定向呼叫、由代理服务器代表主叫表主叫UACUAC向被叫向被叫UASUAS发起呼

145、叫。下面说明几个主要的信令流程。发起呼叫。下面说明几个主要的信令流程。 5.4.1 5.4.1 直接呼叫直接呼叫 当主叫当主叫UACUAC知道被叫知道被叫的当前位置时,可以通过的当前位置时,可以通过INVITEINVITE消息直接向被叫消息直接向被叫UASUAS发出呼叫请求。直接发出呼叫请求。直接呼叫最为简单,并且也是呼叫最为简单,并且也是其他两种呼叫方式的基础。其他两种呼叫方式的基础。图图5.4.15.4.1是采用直接呼叫方是采用直接呼叫方式的信令流程。式的信令流程。图5.4.1 直接呼叫方式的信令流程 1. 1. 主叫向被叫发出主叫向被叫发出INVITEINVITE请求请求 设设BellB

146、ell(BellBell的永久地址是的永久地址是Sip:a.g.bell bellSip:a.g.bell )呼叫呼叫WatsonWatson(WatsonWatson的永久地址是的永久地址是Sip:Sip:watsonwatson bell ),),BellBell当前位于主机当前位于主机KtonKton. bell. belltel. comtel. com上,并知道上,并知道WatsonWatson当前的地址是当前的地址是watsonwatson bostonboston. bell. 。当当BellBell的客户代理的客户代理UASUAS要发起呼叫要发起呼叫时它首先创建一个时它首先创建

147、一个INVITEINVITE的请求:在的请求:在ToTo头域中填上被叫的地址头域中填上被叫的地址Sip:Sip:watsonwatson bell ;在请求行的在请求行的RequestRequestURLURL中包含被中包含被叫的当前地址叫的当前地址watsonwatson bostonboston. bell. ;在在FromFrom头域中填上头域中填上主叫地址主叫地址Sip:a.g.bell bellSip:a.g.bell ;在在ContactContact头域中说明主叫头域中说明主叫的当前地址的当前地址a.g.bell a.g.bell KtonKton. bell. belltel.

148、 comtel. com;并在消息体(并在消息体(SDPSDP协议协议的内容)中说明的内容)中说明BellBell能够接收的能够接收的RTPRTP音频编码的类型:音频编码的类型:0(0(PCMPCM律律) )、3(3(GSM)GSM)、4(C.723)4(C.723)和和5(5(DVl4)DVl4)和接收媒体信息的和接收媒体信息的RTPRTP端口号端口号34563456。INVITEINVITE消息的格式如下:消息的格式如下: CS:INVITE sip: CS:INVITE sip: watsonwatson SIP/ SIP/2.0 Via: SIP/2.0/UDP Via: SIP/2

149、.0/UDP KtonK From:A.Bell(Sip:a.g.bell bellFrom:A.Bell(Sip:a.g.bell )) To:T.Watson (Sip:To:T.Watson (Sip:watsonwatson bell )) CallCallID: 3298420296kton.bellID: ContactContact:a.g.bella.g.bellKtonK CSeqCSeq: 1 INVITE: 1 INVITE Subject: Mr.Watson Subject: Mr.Watson , Come here Come here ContentConten

150、tType: application/Type: application/sdpsdp ContentContentLength =.Length =. v=0v=0 o=bell 53655765 2353687637 IN IP4 128.3.4.5o=bell 53655765 2353687637 IN IP4 128.3.4.5 s=Mr. Watsons=Mr. Watson, come here come here c=IN Ip4 c=IN Ip4 KtonKton. bell. m=audio 3456 RTP/AVP 0 3 4 5m=audio 3456 RTP/AVP

151、 0 3 4 5 2. 2. 邀请抵达被叫端后,被叫邀请抵达被叫端后,被叫UASUAS返回呼叫进展应答返回呼叫进展应答 3. 3. 呼叫建立成功后,返回呼叫建立成功后,返回200200应答应答 4. 4. 主叫收到最终应答后发送主叫收到最终应答后发送ACKACK请求请求 5. 5. 呼叫终结呼叫终结 5.4.2 5.4.2 用户注册用户注册 由于用户的由于用户的IPIP地址在几种情况下可能会变化:用户是通过地址在几种情况下可能会变化:用户是通过ISPISP提提供的动态地址连接,用户是通过供的动态地址连接,用户是通过DHCPDHCP提供地址的提供地址的LANLAN连接或用户漫连接或用户漫游,在不

152、同的地点登陆。为了通过游,在不同的地点登陆。为了通过SIPSIP地址联系到这个用户,地址联系到这个用户,SIPSIP网络网络的注册服务器需要维护一个的注册服务器需要维护一个SIPSIP地址到地址到IPIP地址的映像。注册服务器的地址的映像。注册服务器的主要功能是接收用户的注册请求。同一个服务器也可以实现其他主要功能是接收用户的注册请求。同一个服务器也可以实现其他SIPSIP功能功能( (例如代理服务例如代理服务) )。注册器需要知道用户的当前地址。注册器需要知道用户的当前地址。 当用户在一个主机上登陆时,客户端发出的第一个请求很可能是当用户在一个主机上登陆时,客户端发出的第一个请求很可能是RE

153、GISTERREGISTER,用这个请求向服务器提供用户当前的地址信息,以保证用这个请求向服务器提供用户当前的地址信息,以保证SIPSIP会话能到达这个用户,这个请求与会话能到达这个用户,这个请求与H.323H.323协议中终端和关守之间协议中终端和关守之间的注册请求类似。的注册请求类似。 图图5.4.25.4.2是一个用户注册的示例。是一个用户注册的示例。图5.4.2 用户注册的流程 5.4.3 5.4.3 重定向呼叫重定向呼叫 前面的几个例子中都是一前面的几个例子中都是一个用户代理和另一个直接通信,个用户代理和另一个直接通信,但是很可能会有这样的情形,但是很可能会有这样的情形,即双方通信过

154、程中会更可能涉即双方通信过程中会更可能涉及到重定向服务器。当主叫用及到重定向服务器。当主叫用户不知道被叫的当前地址时,户不知道被叫的当前地址时,主叫用户可向重定向服务器发主叫用户可向重定向服务器发出一个出一个INVITEINVITE请求消息,重定请求消息,重定向服务器应答这个请求时,通向服务器应答这个请求时,通常会传递一个供选择的地址,常会传递一个供选择的地址,告诉主叫方应该将告诉主叫方应该将INVITEINVITE请求请求消息发送到这个指定的地址上。消息发送到这个指定的地址上。重定向呼叫的例子见图重定向呼叫的例子见图5.4.35.4.3。图5.4.3 重定向呼叫的示例 5.4.4 5.4.4

155、 代理呼叫代理呼叫 假定假定Boss(Boss(在家中在家中) ) 通过一个通过一个代理服务器呼叫代理服务器呼叫Collins(Collins(在工作单在工作单位位) ),完成该呼叫的消息序列如,完成该呼叫的消息序列如图图5.4.45.4.4所示。所示。 1. 1. 客户向代理服务器发送客户向代理服务器发送INVITEINVITE请求消息请求消息 2. 2. 代理服务器向客户机发送临时代理服务器向客户机发送临时应答消息应答消息 3. 3. 用户代理服务器回送应答消息用户代理服务器回送应答消息 4. 4. 代理服务器向客户机返回应答代理服务器向客户机返回应答消息消息 5. 5. 客户机发送客户机

156、发送ACKACK消息消息 6. 6. 代理服务器转发代理服务器转发ACKACK消息消息图5.4.4 代理呼叫示例第6章 IP电话的服务质量 本章首先说明了影响IP电话服务质量的主要因素,然后介绍了IP网络为提高IP电话服务质量采用的主要措施,并详细介绍了资源预留协议RSVP、业务区分技术和多协议标记交换MPLS的基本原理。6.1 影响IP电话服务质量的主要因素 1. 1. 时延时延 时延是指从说话人开始说话到受话人听到所说内容之间的时间,时延是指从说话人开始说话到受话人听到所说内容之间的时间,时延对语音通信的影响主要在于引入回声和交互性的丧失。时延对语音通信的影响主要在于引入回声和交互性的丧失

157、。 造成语音传输时延的因素有:造成语音传输时延的因素有: (1) (1) 发端发端PSTNPSTN网络传输时延;网络传输时延; (2) (2) 发端发端IPIP网关语音编码时延;网关语音编码时延; (3) (3) IPIP网络传输时延;网络传输时延; (4) (4) 收端收端IPIP网关语音解码时延;网关语音解码时延; (5) (5) 收端收端PSTNPSTN网络传输时延;网络传输时延; (6) (6) 为防止时延抖动设定缓冲区引起的时延。为防止时延抖动设定缓冲区引起的时延。 2. 2. 时延抖动时延抖动 抖动是指由于各种延时的变化导致网络中数据分组到达速率的变化。抖动是指由于各种延时的变化导

158、致网络中数据分组到达速率的变化。 在相对稳定情况下,设某种语音编码方式的帧长为在相对稳定情况下,设某种语音编码方式的帧长为F(F(字节帧,在字节帧,在IPIP电话中语音一般都采用帧编码方式电话中语音一般都采用帧编码方式) ),最近一段时间内的平均抖动为,最近一段时间内的平均抖动为MM秒,帧速为秒,帧速为f f帧秒,则存在下列关系:帧秒,则存在下列关系: 缓冲区大小缓冲区大小= =MfFMfF6.2提高IP电话服务质量的主要措施 3. 3. 数据包的丢失数据包的丢失 影响网络分组丢失的原因有:影响网络分组丢失的原因有: (1) (1) 传输损伤。传输损伤。 (2) (2) 分组超时丢失分组超时丢

159、失 (3) (3) 网络拥塞。网络拥塞。 在在IPIP网络中解决分组时延、时延抖动和分组丢失的主要措施是通网络中解决分组时延、时延抖动和分组丢失的主要措施是通过改善网络的环境来实现的,目前采用的主要措施是:资源预留技术、过改善网络的环境来实现的,目前采用的主要措施是:资源预留技术、业务区分技术、多协议标签交换业务区分技术、多协议标签交换MPLSMPLS和超量工程法。和超量工程法。6.3 资源预留协议(RSVP)6.3.1 6.3.1 RSVPRSVP的一般原理的一般原理 RSVPRSVP的一般原理如图的一般原理如图6.3.16.3.1所示所示。图6.3.1 RSVP的一般原理6.3.2 6.3

160、.2 RSVPRSVP协议在协议在TCP/IPTCP/IP协议栈中的位置协议栈中的位置图6.3.2 RSVP协议在TCP/IP协议栈中的位置6.3.3 6.3.3 RSVPRSVP的实现机制的实现机制图6.3.3 RSVP在主机和路由器上的实现机制6.3.4 6.3.4 主要主要RSVPRSVP消息的功能及参数消息的功能及参数消息类型编码消息英文名消息中文名消息作用1Path路径建立保留路径(发送方接收方)2Resv预留资源预留请求(接收方发送方)3Path Err路径出错通知发送方,路径建立出错4Resv Err预留出错通知接收方,资源保留出错5Path Tear路径终结删除路径和预留状态(

161、启动点发送方)6Resv Tear预留终结删除预留状态(启动点接收方)7Resv Conf预留证实通知接收方,预留完成表6.3.1 RSVP消息类型编码6.3.5 6.3.5 H.323H.323系统的资源预留系统的资源预留 1. 1. 一般机制一般机制 为了保证实时多媒体通信的质量,为了保证实时多媒体通信的质量,H.323H.323版本版本3 3给出了利用给出了利用RSVPRSVP实现运输实现运输 层资源预留的信令过程,它主要包括层资源预留的信令过程,它主要包括 以下三个方面:以下三个方面: (1) (1) 增强的增强的RASRAS过程过程 (2) (2) 增强的能力交换过程增强的能力交换过

162、程 (3) (3) 增强的逻辑信道控制过程增强的逻辑信道控制过程 2. 2. 逻辑信道打开和资源预留建立过程逻辑信道打开和资源预留建立过程 点到点情况下的点到点情况下的RSVPRSVP逻辑信道建立逻辑信道建立的信令过程如图的信令过程如图6.3.46.3.4所示。所示。6.3.66.3.6综合服务的优缺点综合服务的优缺点图6.3.4 点到点情况下的RSVP 逻辑信道建立的信令过程6.4 区分服务 1. 1. 区分服务区分服务DiffServDiffServ的基本原理的基本原理 区分服务区分服务DiffServDiffServ俗称差分法,俗称差分法,DiffServDiffServ的最大特点是简单

163、有效、的最大特点是简单有效、扩展性强。在综合服务中,网络中的每一个路由器都要确定每一个数扩展性强。在综合服务中,网络中的每一个路由器都要确定每一个数据流的用户预留资源的权限,保留每一个数据流的状态,因而不能在据流的用户预留资源的权限,保留每一个数据流的状态,因而不能在大型网络中使用。而在区分服务体系结构中,其实施特点是采用聚合大型网络中使用。而在区分服务体系结构中,其实施特点是采用聚合的机制将具有相同特性的若干业务流聚合起来,为整个聚合流提供服的机制将具有相同特性的若干业务流聚合起来,为整个聚合流提供服务,而不再面向单个业务流。区分服务区域的主要成员有:核心路由务,而不再面向单个业务流。区分服

164、务区域的主要成员有:核心路由器、边界路由器、资源控制器。在区分服务中,网络的边缘设备对每器、边界路由器、资源控制器。在区分服务中,网络的边缘设备对每个分组进行分类、标记个分组进行分类、标记DSDS码点码点( (Code Point)Code Point),用用DSDS码点来携带码点来携带IPIP分组分组对服务的需求信息。在网络的核心节点上,路由器根据分组头上的对服务的需求信息。在网络的核心节点上,路由器根据分组头上的DSDS码点按照不同的优先级进行转发处理。资源控制器码点按照不同的优先级进行转发处理。资源控制器BBBB配置了管理规则,配置了管理规则,为客户分配资源,它可以通过服务级别协定为客户

165、分配资源,它可以通过服务级别协定SLA (Service Level SLA (Service Level Agreement)Agreement)与客户相互协调以分享规定的带宽。与客户相互协调以分享规定的带宽。 也就是说,在区分服务网络中,在边界路由器上保持每个数据流也就是说,在区分服务网络中,在边界路由器上保持每个数据流状态,核心路由器只按照不同的优先级完成数据包的转发而不保持状状态,核心路由器只按照不同的优先级完成数据包的转发而不保持状态信息。这种结构有很强的扩展性态信息。这种结构有很强的扩展性2. 2. 区分服务的体系结构区分服务的体系结构图6.4.1 区分服务体系结构示意图 3. 3

166、. 服务分类和区分服务标记服务分类和区分服务标记DSCPDSCP (1) (1) 服务等级合约服务等级合约SLASLA 服务等级合约服务等级合约SLASLA是服务提供商和客户之间的一种契约,它规定了是服务提供商和客户之间的一种契约,它规定了对客户不同类型的数据流的处理。对客户不同类型的数据流的处理。SLASLA中主要的技术内容称为中主要的技术内容称为“ “服务服务等级规范等级规范” ”,其中的话务指标部分,称为业务量定型规范,其中的话务指标部分,称为业务量定型规范TCSTCS。 (2) (2) 区分服务标记域区分服务标记域 IPIP包头部的区分服务标记域包头部的区分服务标记域( (DS Fie

167、ld)DS Field)是是DSDS区域边界节点和内部节区域边界节点和内部节点传输流聚集信息的媒介,是内部核心路由器转发报文的依据,是连点传输流聚集信息的媒介,是内部核心路由器转发报文的依据,是连接报文与转发服务接报文与转发服务( (PHB)PHB)的桥梁,也是边界节点与其他的桥梁,也是边界节点与其他DSDS区域根据区域根据TCATCA进行调节的依据。进行调节的依据。图6.4.2 IP包头部的区分服务标记域 DiffServDiffServ工作组已经定义了工作组已经定义了DSCPDSCP与与 PHBPHB的映射关系,如表的映射关系,如表6.4.16.4.1所示,但同时也允许所示,但同时也允许I

168、SPISP自行定义具有本地意义的映射关系。自行定义具有本地意义的映射关系。DSCPPHB说明101110EF绝对QoS001XXXAF1QoS介于EF和BE之间。每一种AF可以划分为三种优先级,共12种 010XXXAF2011XXXAF3100AF40BE尽力而为业务表6.4.1 DSCP值的定义 4. 4. 边界路由器对数据流的处理边界路由器对数据流的处理 为了使用户数据流符合为了使用户数据流符合SLASLA和和TCATCA,边界路由器要根据与用户达边界路由器要根据与用户达成的协议对数据流进行处理。对数据流的处理包括流分类、流量监成的协议对数据流进行处理。对数据流的处理包括流分类、流量监管

169、、流标记、流量整形等。管、流标记、流量整形等。 5. 5. 核心路由器对数据流的处理核心路由器对数据流的处理 6. 6. 区分服务的特性区分服务的特性支持的服务说明低延时持续带宽(LLSS)提供低延迟的持续带宽服务正常延时持续服务(NLSS)提供正常延迟的持续带宽服务峰值带宽服务(PBS)在“尽力而为”服务的基础上提供额外的带宽加权队列服务(QWS) 调度器可以将剩余的(除LLSS和NLSS)带宽分配给使用“尽力而为”服务或峰值带宽服务的流队列。剩余带宽的分配通过给对应于同一个目标端口的流队列指定不同权值而完成表6.4.2 区分服务类型6.5 多协议标记交换(MPLS) 1. 1. MPLSM

170、PLS中的常用的术语中的常用的术语 (1) (1) 转发等价类转发等价类FECFEC (2) (2) 标签标签 (3)(3) 标签边缘标签边缘路由器路由器(LER)(LER) (4)(4) 标签交换标签交换路由器路由器(LSR)(LSR) (5)(5) 标签交换路径标签交换路径(LSP)(LSP) (6)(6) 标签分配协议标签分配协议(LDP)(LDP)图6.5.1 薄片型标签的格式2. 2. MPLSMPLS的基本原理的基本原理 MPLSMPLS网络的结构如图网络的结构如图6.5.26.5.2所示。所示。MPLSMPLS网络由网络由LERLER和和LSRLSR组成组成. .图6.5.2 M

171、PLS体系结构第7章 ATM语音技术 本章首先介绍了ATM的基本原理,然后介绍了在ATM上传送语音的三种基本方法,即电路仿真、动态结构化电路仿真和利用AAL2对窄带业务进行ATM中继。用分组网络传输语音主要有三种方式:帧中继语音技术VOFR、ATM语音技术VOATM和IP语音技术VOIP。为使读者能够对分组语音有一个全面的了解,本章简要介绍在ATM上承载语音的技术。7.1 ATM的基本原理7.1.1 7.1.1 ATMATM信元信元 ATMATM是英文是英文“ “Asynchronous Asynchronous TransferModeTransferMode”(”(异步转送方式异步转送方式

172、) )的缩写。在这种转送方式中,的缩写。在这种转送方式中,信息被组织成固定长度的信元信息被组织成固定长度的信元在网络中传输和交换;说它是在网络中传输和交换;说它是异步的,是因为包含来自一个异步的,是因为包含来自一个特定用户的信息的信元不需要特定用户的信息的信元不需要周期性地出现。周期性地出现。7.1.1 ATM信元 (1) (1) 一般流量控制域一般流量控制域( (GFCGFC:GenerilGeneril Flow Flow CntrolCntrol) ),用于控制用户向网用于控制用户向网上发送信息的流量。上发送信息的流量。 (2) (2) 虚通道标识符虚通道标识符( (VPI)VPI)和虚

173、信道标识符和虚信道标识符( (VCI)VCI):VPIVPI和和VCIVCI用来将一条用来将一条传送传送ATMATM信元的信道划分为多个子信道,每个子信道相当于分组网中信元的信道划分为多个子信道,每个子信道相当于分组网中的一条虚电路。具有相同的的一条虚电路。具有相同的VPIVPI和和VCIVCI的信元属于同一条虚电路。的信元属于同一条虚电路。 (3) (3) 载荷类型指示载荷类型指示( (PTI)PTI):PTIPTI段占段占3 3个比特。个比特。 (4) (4) 信元丢弃优先级信元丢弃优先级( (CLP)CLP) (5) (5) 头错误检查头错误检查( (HEC)HEC)图7.1.2 虚信道

174、(VC)、虚通道(VP)及传输通道之间的关系7.1.2 7.1.2 ATMATM交换交换图7.1.3 ATM交换的基本原理7.1.3 7.1.3 ATMATM协议结构协议结构 ATMATM协议结构如图协议结构如图7.1.47.1.4所示。在所示。在ATMATM协议参考模型中包含有物理层、协议参考模型中包含有物理层、ATMATM层、层、ATMATM适配层适配层AALAAL和高层。下面简要说明各层的功能。和高层。下面简要说明各层的功能。 1. 1. 物理层物理层物理层的主要功能是完成信息物理层的主要功能是完成信息( (比特信元比特信元) )的传输。物理层又的传输。物理层又可分为物理媒体子层可分为物

175、理媒体子层( (PM)PM)和传输会聚子层和传输会聚子层( (TC)TC)。 2. ATM2. ATM层层ATMATM层负责交换、选路由和信元复用。层负责交换、选路由和信元复用。ATMATM层的功能与传输媒体层的功能与传输媒体无关,其主要功能如下:无关,其主要功能如下: (1) (1) 信头的产生提取信头的产生提取 (2) (2) 信元交换信元交换 (3) (3) 信元的复用和分路信元的复用和分路 (4) (4) ATMATM层管理层管理图7.1.4 ATM协议结构 3. 3. ATMATM适配层适配层AALAAL AALAAL层的基本功能是适配不同的层的基本功能是适配不同的业务,将高层信息适

176、配成业务,将高层信息适配成ATMATM信信元元 (1) (1) AALAAL协议与业务的关系协议与业务的关系 (2) (2) 业务分类业务分类 (3) (3) AALAAL适配层协议的类别和功能适配层协议的类别和功能 (4) (4) AALAAL层的结构层的结构 4.4.高层高层图7.1.5 AAL层的结构7.1.4 7.1.4 ATMATM的业务流量控制的业务流量控制 1. 1. 基于连接的控制基于连接的控制 (1) (1) 连接接纳控制连接接纳控制 (2) (2) 网络资源管理网络资源管理 2. 2. 基于逐个信元的管理基于逐个信元的管理 当一条连接建立好之后,为确保所建立的业务流量协定在

177、连接的当一条连接建立好之后,为确保所建立的业务流量协定在连接的生存期内得以遵守,有必要对逐个信元的传输行为进行监测和控制。生存期内得以遵守,有必要对逐个信元的传输行为进行监测和控制。只有这样,所有的应用才能够获得对资源的合理占用,才能使其性能只有这样,所有的应用才能够获得对资源的合理占用,才能使其性能得到相应的保障。得到相应的保障。 (1) (1) 用法网络参数控制用法网络参数控制 (2) (2) 调度调度 (3) (3) 缓冲器管理缓冲器管理 (4) (4) CLPCLP控制控制7.1.5 7.1.5 ATMATM技术的特点技术的特点 ATMATM是在电路交换和分组交换的基础上发展起来的。由

178、于它综合是在电路交换和分组交换的基础上发展起来的。由于它综合了电路交换的简单性和分组交换的灵活性,使交换节点能具有很高的了电路交换的简单性和分组交换的灵活性,使交换节点能具有很高的工作速度,从而能适应各种不同的业务。下面简单总结一下工作速度,从而能适应各种不同的业务。下面简单总结一下ATMATM技术技术的基本特点:的基本特点: (1) (1) 采用统计时分复用方式。采用统计时分复用方式。 (2) (2) 取消了逐段的差错控制和流量控制,信头的功能被简化。取消了逐段的差错控制和流量控制,信头的功能被简化。 (3) (3) 采用面向连接的方式采用面向连接的方式 (4) (4) 有较强的流量控制功能

179、,能保证业务的服务质量。有较强的流量控制功能,能保证业务的服务质量。 (5)(5)信元长度固定,信息段长度短信元长度固定,信息段长度短7.2 ATM上传送语音的技术简介7.2.1 7.2.1 ATMATM语音技术概述语音技术概述 1. 1. 一般的一般的ATMATM语音网络模型语音网络模型 2. 2. 用用ATMATM网传送语音的网传送语音的3 3种基本方法种基本方法 (1) (1) 电路仿真业务电路仿真业务( (CES)CES),支持在端点之间全部或部分速率的支持在端点之间全部或部分速率的E1/T1E1/T1电路电路(2) (2) 动态带宽电路仿真业务动态带宽电路仿真业务( (DBCES)D

180、BCES) (3) (3) 用用AAL2AAL2对窄带业务进行对窄带业务进行ATMATM中继中继图7.2.1 ATM网络传输PSTN语音的网络模型的一般结构7.2.2 7.2.2 电路仿真电路仿真 1. 1. AAL1AAL1协议协议 AALAAL1 1支持在源点和目的地点之间需要定时关系的、具有恒支持在源点和目的地点之间需要定时关系的、具有恒定位速率的面向连接业务。定位速率的面向连接业务。图7.2.2 AAL1协议数据单元图7.2.3 AAL1的SARPDU格式 (1) (1) SARSAR子层子层 (2) (2) CSCS子层子层 处理处理ATMATM信元延迟的变化,向信元延迟的变化,向用

181、户提供恒定比特率的服务。用户提供恒定比特率的服务。 处理顺序计数。处理顺序计数。 提供传送定时信息的机制。提供传送定时信息的机制。 (4)(4)在源和终点之间传送结构信息。在源和终点之间传送结构信息。图7.2.4 AAL1的非P格式和P格式的示意图 2. 2. 基本电路仿真基本电路仿真 基本电路仿真即非结构化电路仿真是使用基本电路仿真即非结构化电路仿真是使用AALlAALl CBR ATM CBR ATM连接来仿连接来仿真点到点的真点到点的ElElDSlDSl等电路,它可以通过等电路,它可以通过2.048?2.048?MbitMbits s的的G.703G.703接口或接口或者者1.544?1

182、.544?MbitMbits s的的DSlDSl接口来访问。接口来访问。CESCES接口功能模块以透明的方式在接口功能模块以透明的方式在AALlAALl和和ElElDSlDSl的业务接口间逐比特映射。按分层的观点,的业务接口间逐比特映射。按分层的观点,CESCES的互连的互连功能模型如图功能模型如图7.2.57.2.5所示。所示。 3. 3. 结构化电路仿真结构化电路仿真图7.2.5 CES的互连功能模型图7.2.6 结构化CES (1) (1) 时隙分配时隙分配 (2) (2) 信元的编码信元的编码 (3) (3) 信令适配信令适配图7.2.7 交叉连接结构示例图7.2.8 一个有信令子结构

183、的包含3个时隙的结构块的示意图 4. 4. 动态带宽电路仿真业务动态带宽电路仿真业务 由于基本电路仿真的局限性,由于基本电路仿真的局限性,ATMATM成员单位开发了一种新的标准成员单位开发了一种新的标准动态带宽电路仿真业务动态带宽电路仿真业务( (DBCES)DBCES)。 DBCESDBCES采用了两种格式的编码结构,即激活结构和非激活结构。采用了两种格式的编码结构,即激活结构和非激活结构。 图7.2.9 激活结构的示意图图7.2.10 比特掩码的格式7.2.3 7.2.3 AAL2AAL2中继中继 1. 1. AAL2AAL2中继传送窄带业务的一般结构中继传送窄带业务的一般结构 为了满足电

184、信市场对为了满足电信市场对ATMATM有效传送窄带业务的迫切需求,有效传送窄带业务的迫切需求,ATMATM论论坛在坛在19991999年年2 2月提出了月提出了ATM AAL2 TRUNKINGATM AAL2 TRUNKING传送窄带业务的标准,传送窄带业务的标准,该标准规定了该标准规定了AAL2AAL2传送信令、语音、数据及传真等窄带业务的协议传送信令、语音、数据及传真等窄带业务的协议模型和支持语音压缩和静音抑制等功能。这无疑将极大地促进模型和支持语音压缩和静音抑制等功能。这无疑将极大地促进ATMATM宽宽带数据网络与窄带带数据网络与窄带PSTNPSTN网络的融合。经由网络的融合。经由AA

185、L2AAL2的的VTOAVTOA也叫做也叫做AAL2AAL2中继,中继,AAL2AAL2中继传送窄带业务的模型如图中继传送窄带业务的模型如图7.2.117.2.11所示。所示。图7.2.11 AAL2中继传送窄带业务的模型 2. 2. AAL2AAL2协议协议 (1) (1) AAL2AAL2协议的结构协议的结构 (2) (2) CPSCPS数据单元数据单元图7.2.12 AAL2各层及ATM层的数据单元的相互关系。图7.2.13 CPS分组的格式图7.2.14 CPSPDU的格式 3. 3. AAL2AAL2中继的优点中继的优点 (1) (1) 传送效率和打包时延的矛盾传送效率和打包时延的矛

186、盾图7.2.15 打包时延示例 (2) (2) AAL2AAL2中继解决传送效率与打包时延矛盾的方法中继解决传送效率与打包时延矛盾的方法图7.2.16 AAL2CPS的复用第8章 采用分离网关的IP电话系 统和软交换体系结构 本章首先说明了采用分离网关结构的IP电话网的结构,然后介绍了推动网络向下一代网络演进的主要因素、以软交换为核心的下一代网络的主要特点和向下一代网络演进的策略,最后介绍了下一代网络的分层结构和下一代网络各部件之间的标准协议。8.1 采用分离网关的IP电话系统8.1.1 8.1.1 网关分解网关分解图8.1.1 网关分解的功能模型8.1.2 8.1.2 采用分离网关的采用分离

187、网关的IPIP电话系统结构电话系统结构 采用上述分离网关思想的采用上述分离网关思想的IPIP电话系统网络结构如图电话系统网络结构如图8.1.28.1.2所示。该所示。该网络包含软交换网络包含软交换( (呼叫代理、媒体网关控制器呼叫代理、媒体网关控制器) )、信令网关和两种媒体网、信令网关和两种媒体网关接入简单电话终端的住宅媒体网关关接入简单电话终端的住宅媒体网关( (RGW)RGW)和支持和支持PSTNPSTN互通的中继媒互通的中继媒体网关体网关( (TGW)TGW)等功能部件。等功能部件。图8.1.2 采用分离网关的IP电话系统结构 下面简述网络各部件的功能特点。下面简述网络各部件的功能特点

188、。 1. 1. 媒体网关媒体网关媒体网关主要完成以下功能:媒体网关主要完成以下功能: (1) (1) 用户或网络接入功能用户或网络接入功能 (2) (2) 媒体流的映射功能媒体流的映射功能 (3) (3) 受控操作功能受控操作功能 (4) (4) 管理和统计功能管理和统计功能 作为网络中的一员,媒体网关要接受网管系统的统一管理,媒体作为网络中的一员,媒体网关要接受网管系统的统一管理,媒体网关要向软交换网关要向软交换( (呼叫代理呼叫代理) )或网络管理系统报告相关的统计信息。或网络管理系统报告相关的统计信息。 根据媒体网关设备在网络中的位置,可以将其分为如下两类:根据媒体网关设备在网络中的位置

189、,可以将其分为如下两类: (1) (1) 用户住宅网关用户住宅网关( (接入网关接入网关) ) (2)(2) 中继中继网关网关(TGW)(TGW) 2. 2. No.7No.7信令网关信令网关 No.7No.7信令网关的功能是完成信令网关的功能是完成No.7No.7信令消息与信令消息与IPIP网中信令消息的互通。网中信令消息的互通。信令网关通过其适配功能完成信令网关通过其适配功能完成No.7No.7信令网络层与信令网络层与IPIP网中信令传输协议网中信令传输协议( (SIGTRAN)SIGTRAN)的互通,从而透明传送的互通,从而透明传送No.7No.7信令高层消息信令高层消息( (TUPTU

190、PISUPISUP或或SCCPSCCPTCAP)TCAP)并提供给软交换并提供给软交换( (呼叫代理呼叫代理) )。为了实现与。为了实现与No.7No.7信令网呼叫连接信令网呼叫连接控制的互通,信令网关控制的互通,信令网关SGSG首先需要终结首先需要终结No.7No.7信令链路,然后利用信令链路,然后利用SIGTRANSIGTRAN将将No.7No.7信令的呼叫连接控制消息的内容传递给呼叫代理信令的呼叫连接控制消息的内容传递给呼叫代理( (软交软交换换) )进行处理。进行处理。 SIGTRANSIGTRAN是实现用是实现用IPIP网络传送电路交换网信令消息的协议栈,它利网络传送电路交换网信令消

191、息的协议栈,它利用标准的用标准的IPIP传送协议作为底层传输,通过增加自身功能来满足信令传送传送协议作为底层传输,通过增加自身功能来满足信令传送的要求。的要求。 图图8.1.38.1.3中给出了中给出了SIGTRANSIGTRAN协议栈结构。协议栈结构。SIGTRANSIGTRAN协议栈的组成包协议栈的组成包括三个部分:信令适配层、信令传输层和括三个部分:信令适配层、信令传输层和IPIP协议层。协议层。图8.1.3 SIGTRAN协议栈结构 3.3.软交换软交换( (呼叫代理呼叫代理) ) 软交换软交换( (呼叫代理呼叫代理) )的主要功能如下:的主要功能如下: (1) (1) 呼叫控制功能呼

192、叫控制功能 (2) (2) 业务提供功能业务提供功能 (3) (3) 业务交换功能业务交换功能 (4) (4) 协议转换功能协议转换功能 (5) (5) 互连互通功能互连互通功能 (6) (6) 资源管理功能资源管理功能 (7) (7) 计费功能计费功能 (8) (8) 认证与授权功能认证与授权功能 (9) (9) 地址解析功能地址解析功能 (10) (10) 语音处理控制功能语音处理控制功能8.2 下一代网络体系结构 1. 1. 推动网络向下一代网络发展的主要因素推动网络向下一代网络发展的主要因素 从基础技术层面看,革命性技术的突破已经为下一代网络的诞生准从基础技术层面看,革命性技术的突破已

193、经为下一代网络的诞生准备了坚实的基础。备了坚实的基础。 从业务量的组成来看,也发生了根本性变化。从业务量的组成来看,也发生了根本性变化。 2. 2. 下一代网络的特点下一代网络的特点 下一代网络是可以提供包括语音、数据和多媒体等各种业务的综合下一代网络是可以提供包括语音、数据和多媒体等各种业务的综合开放的网络构架,有如下三大特征:开放的网络构架,有如下三大特征: (1) (1) 将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件,各个部件可以将传统交换机的功能模块分离成为独立的网络部件,各个部件可以按相应的功能划分各自独立发展。部件间的协议接口基于相应的标准。按相应的功能划分各自独立发展。部件间的协

194、议接口基于相应的标准。 (2) (2) 下一代网络是业务驱动的网络,应实现业务与呼叫控制分离、呼叫下一代网络是业务驱动的网络,应实现业务与呼叫控制分离、呼叫与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络,以便灵活有效的实与承载分离。分离的目标是使业务真正独立于网络,以便灵活有效的实现各种业务。现各种业务。 (3) (3) 下一代网络是基于统一协议的分组的网络。下一代网络是基于统一协议的分组的网络。 3. 3. 向下一代网络的演进策略向下一代网络的演进策略 (1) (1) 重叠网策略重叠网策略 (2) (2) 混合网策略混合网策略 4. 4. 以软交换为中心的下一代网络的分层结构以软交换为中心的下

195、一代网络的分层结构 下一代网络在功能上可分为媒体下一代网络在功能上可分为媒体/ /接入层、核心媒体层、呼叫控接入层、核心媒体层、呼叫控制层和业务制层和业务/ /应用层应用层4 4层,其结构如图层,其结构如图8.2.18.2.1所示。所示。图8.2.1 下一代网络的分层结构 5. 5. 软交换技术的特点软交换技术的特点 软交换是一种功能实体,为下一代网络软交换是一种功能实体,为下一代网络( (NGN)NGN)提供具有实时性要提供具有实时性要求的业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核求的业务的呼叫控制和连接控制功能,是下一代网络呼叫与控制的核心。心。 软交换打破了传统的封闭交换结

196、构,采用完全不同的横向组合的软交换打破了传统的封闭交换结构,采用完全不同的横向组合的模式,将上述三大功能间的接口打开,采用开放的接口和通用的协议,模式,将上述三大功能间的接口打开,采用开放的接口和通用的协议,构成一个开放的、分布的和多厂家应用的系统结构,使业务提供者可构成一个开放的、分布的和多厂家应用的系统结构,使业务提供者可以灵活选择最佳和最经济的组合来构建网络,从而加速新业务和新应以灵活选择最佳和最经济的组合来构建网络,从而加速新业务和新应用的开发、生成和部署,快速实现低成本广域业务覆盖,推进语音和用的开发、生成和部署,快速实现低成本广域业务覆盖,推进语音和数据的融合。数据的融合。 软交换

197、的关键特点是采用开放式体系结构,实现分布式通信和管软交换的关键特点是采用开放式体系结构,实现分布式通信和管理,具有良好的结构扩展性。理,具有良好的结构扩展性。 6. 6. 下一代网络的协议下一代网络的协议 下一代网络的目标是建设一个能够提供语音、数据、多媒体等多下一代网络的目标是建设一个能够提供语音、数据、多媒体等多种业务的,集通信、信息、电子商务、娱乐于一体的,满足自由通信种业务的,集通信、信息、电子商务、娱乐于一体的,满足自由通信的分组融合网络。为了实现这一目标,的分组融合网络。为了实现这一目标,IETFIETF、ITU-TITU-T制定并完善了一制定并完善了一系列标准协议:媒体网关控制协

198、议系列标准协议:媒体网关控制协议( (H.248/Megaco)H.248/Megaco)、会话启动协议会话启动协议( (SIP)SIP)、信令传输协议信令传输协议( (SIGTRAN)SIGTRAN)、与承载无关的呼叫控制协议与承载无关的呼叫控制协议( (BICC)BICC)和和H.323H.323协议。协议。第9章 媒体网关控制协议H.248 本章首先介绍了媒体网关控制协议H.248的连接模型,然后介绍了H.248消息的格式、事务交互的过程,以及H.248协议的主要命令和参数。最后介绍了MGC通过H.248/Megaco协议来控制MG完成呼叫的连接和释放的完整的信令流程。读者应认真阅读这个

199、流程,以便建立整体概念。附件AH.248协议的二进制编码方式附件BH.248协议的文本编码方式附件C媒体流属性标签附件D在IP上传输H.248协议的要求附件EH.248基本包的定义附件F传真、文本会话和呼叫识别包附件G用户接口和Action包附件H在SCTP上传输H.248协议的要求表9.1 H.248协议中的附件和附录9.1 连接模型 H.248H.248协议的目的是对媒体网关的承载连接行为进行控制和监视,因协议的目的是对媒体网关的承载连接行为进行控制和监视,因此,一个首要的问题是如何对媒体网关内部对象进行抽象和描述。为此,一个首要的问题是如何对媒体网关内部对象进行抽象和描述。为此,此,H.

200、248H.248提出了网关的连接模型概念,模型的基本构件有两个:终提出了网关的连接模型概念,模型的基本构件有两个:终端端( (Termination)Termination)和关联域和关联域( (Context)Context)。 1. 1. 终端终端终端是终端是MGMG上的一个逻辑实体,它可以发送和或接收一个上的一个逻辑实体,它可以发送和或接收一个或者多个数据流。在一个多媒体会议中,一个终端可以发送或者接收或者多个数据流。在一个多媒体会议中,一个终端可以发送或者接收多个媒体流。终端分为半永久性终端和临时性终端两种。多个媒体流。终端分为半永久性终端和临时性终端两种。 2. 2. 关联域关联域关

201、联域代表一组终端之间的相互关系,实际上对应为呼关联域代表一组终端之间的相互关系,实际上对应为呼叫叫, ,在同一个关联域中的终端之间可相互通信。在同一个关联域中的终端之间可相互通信。 关联的属性有以下几个:关联的属性有以下几个: 关联标识符关联标识符 ( (Context ID)Context ID):一个关联域的标识符在该关联域被创建时一个关联域的标识符在该关联域被创建时由媒体网关分配,关联标识符在媒体网关范围内全局唯一。由媒体网关分配,关联标识符在媒体网关范围内全局唯一。 拓扑拓扑( (Topology)Topology):用于描述一个关联中终端之间的媒体流方向。用于描述一个关联中终端之间的

202、媒体流方向。 关联的优先级关联的优先级( (Priority)Priority):用于告知用于告知MGMG在处理关联时的先后次序。在处理关联时的先后次序。 紧急呼叫的标识符紧急呼叫的标识符( (Indicator For Emergency Call)Indicator For Emergency Call):当使用紧急呼叫当使用紧急呼叫标识符时,标识符时,MGMG优先处理此类呼叫。优先处理此类呼叫。9.2 H.248/Megaco消息的传输机制和消息的一般格式9.2.1 9.2.1 H.248H.248消息的传输机制消息的传输机制 MGCMGC通过与通过与MGMG交换消息来控制交换消息来控制

203、MGMG的动作,的动作,H.248H.248协议的传输机协议的传输机制应当能够支持在制应当能够支持在MGMG和和MGCMGC之间消息的可靠传输。如果之间消息的可靠传输。如果H.248H.248协议是协议是在在IPIP上,上,MGCMGC应当向应当向MGMG提供一个主要提供一个主要MGCMGC的名字或者地址的名字或者地址( (如如DNSDNS名名字或者字或者IPIP地址地址) ),同时还可以提供零个或者多个备用的,同时还可以提供零个或者多个备用的MGCMGC的名字或的名字或者地址,以便者地址,以便MGMG能够向能够向MGCMGC发送消息。发送消息。 H.248H.248协议一般采用协议一般采用T

204、CPTCP或者或者UDPUDP作为传输层协议,也可采用作为传输层协议,也可采用SCTPSCTP作为传输层协议作为传输层协议. . 一个一个H.248/MegacoH.248/Megaco协议消息中可包含多个事务,每个事务可包含协议消息中可包含多个事务,每个事务可包含多个关联域,在每个关联域中包含多个命令,每个命令可带多个参数多个关联域,在每个关联域中包含多个命令,每个命令可带多个参数( (描述符描述符) )。 9.2.2 9.2.2 事务交互事务交互 MGMG和和MGCMGC之间的一组命令组之间的一组命令组成了事务交互。事务交互可以由成了事务交互。事务交互可以由事务标识符事务标识符Transa

205、ction IDTransaction ID来标识。来标识。事务交互由一个或者多个动作组事务交互由一个或者多个动作组成,而一个动作又由在一个关联成,而一个动作又由在一个关联中使用的一系列命令组成。因此,中使用的一系列命令组成。因此,动作可以用关联域标识符动作可以用关联域标识符Context Context IDID来标识。图来标识。图9.2.19.2.1给出了事务处给出了事务处理、动作和命令联系的示意图。理、动作和命令联系的示意图。由图中可见,一个事务处理中可由图中可见,一个事务处理中可包含一个或多个关联域,在一个包含一个或多个关联域,在一个关联域中可包含一个或多个命令。关联域中可包含一个或多

206、个命令。 事务有三种类型:事务请求事务有三种类型:事务请求( (Transaction Requests)Transaction Requests)、事务响事务响应应( (Transaction Reply)Transaction Reply)和事务进和事务进展展( (Transaction Pending)Transaction Pending)。图9.2.1 事务处理、动作和命令联系的示意图 9.2.3 9.2.3 H.248/MegacoH.248/Megaco协议消息的一般格式协议消息的一般格式 为了提高协议的传送效率,一个为了提高协议的传送效率,一个H.248/MegacoH.248

207、/Megaco协议消息中可包含协议消息中可包含多个事务,每个事务可包含多个关联域,在每个关联域中包含多个命多个事务,每个事务可包含多个关联域,在每个关联域中包含多个命令,每个命令可带多个参数令,每个命令可带多个参数( (描述符描述符) )。 在文本格式时,一个消息以在文本格式时,一个消息以MegacoMegaco带一斜线开头,随后是一个协带一斜线开头,随后是一个协议版本号、一个消息议版本号、一个消息IDID、一个消息体。消息一个消息体。消息IDID一般是发送信息的实体一般是发送信息的实体的域名或的域名或IPIP地址及端口号。下面是一个消息的文本格式的例子:地址及端口号。下面是一个消息的文本格式

208、的例子: MEGACO/1MEGACO/1111.111.222.222111.111.222.222:3456734567 Transaction=12345Transaction=12345 Context=1111 Context=1111 Add=A5555 Add=A5555, Add=A6666 Add=A6666 Context=S Context=S Add=A7777 Add=A7777 9.3 H.248/Megaco协议的命令 1. 1. AddAdd命令命令 AddAdd命令用来向一个关联中添加终端。当使用命令用来向一个关联中添加终端。当使用AddAdd命令向一个关联命

209、令向一个关联添加第一个终端时,同时就相当于使用添加第一个终端时,同时就相当于使用AddAdd命令创建了一个关联。命令创建了一个关联。AddAdd命令的格式为:命令的格式为: AddTermination IDAddTermination ID , Media Descriptor, Media Descriptor , Modem Descriptor, Modem Descriptor , , MuxMux Descriptor Descriptor , Events Descriptor, Events Descriptor , Signals Descriptor, Signals De

210、scriptor , Digit Map Descriptor, Digit Map Descriptor , Audit Descriptor, Audit Descriptor 2. 2. Modify Modify 命令命令 ModifyModify命令用来修改终端的特性、事件和信号。命令用来修改终端的特性、事件和信号。ModifyModify命令的格式为:命令的格式为:ModifyTermination IDModifyTermination ID , , MediaDescriptorMediaDescriptor , , ModemDescriptorModemDescriptor

211、 , , MuxDescriptorMuxDescriptor , , EventsDescriptorEventsDescriptor , , SignalsDescriptorSignalsDescriptor , , DigitMapDescriptorDigitMapDescriptor , , AuditDescriptorAuditDescriptor 3. Subtract3. Subtract命令命令 SubtractSubtract命令用来解除一个终端与它所处的关联之间的联系,同时命令用来解除一个终端与它所处的关联之间的联系,同时返回有关这个终端的统计信息。当使用返回有关这个

212、终端的统计信息。当使用SubtractSubtract命令解除一个关联中最命令解除一个关联中最后一个终端时,同时就删除了这个关联。后一个终端时,同时就删除了这个关联。 SubtractSubtract命令的格式为:命令的格式为: SubtractTermination IDSubtractTermination ID , , AuditDescriptorAuditDescriptor 4. 4. MoveMove命令命令 MoveMove命令用来将一个终端从它当前所在的关联转移到另一个关联。命令用来将一个终端从它当前所在的关联转移到另一个关联。但不能用来将终端从空关联之中移走,也不能用于将终

213、端转移到空关但不能用来将终端从空关联之中移走,也不能用于将终端转移到空关联之中去。联之中去。MoveMove命令的格式为:命令的格式为: MoveTermination IDMoveTermination ID , , MediaDescriptorMediaDescriptor , , ModemDescriptorModemDescriptor , , MuxDescriptorMuxDescriptor , , EventsDescriptorEventsDescriptor , , SignalsDescriptorSignalsDescriptor , , DigitMapDescr

214、iptorDigitMapDescriptor , , AuditDescriptorAuditDescriptor 5. 5. AuditValueAuditValue AuditValueAuditValue命令返回与终端相关的特性、事件、信号和统计的当前值。命令返回与终端相关的特性、事件、信号和统计的当前值。AuditValueAuditValue命令的格式为:命令的格式为: AuditValueAuditValueTermination ID,Termination ID, AuditDescriptorAuditDescriptor 6. 6. AuditCapabilitiesAu

215、ditCapabilities命令命令 AuditCapabilitiesAuditCapabilities命令用来要求命令用来要求MGMG返回与指定终端有关的特性、返回与指定终端有关的特性、事件、信号和统计等可能的值,事件、信号和统计等可能的值,AuditCapabilitiesAuditCapabilities命令的格式为:命令的格式为: AuditCapabilitiesAuditCapabilitiesTermination ID,Termination ID, AuditDescriptorAuditDescriptor 7. Notify 7. Notify 命令命令 MGMG可以

216、使用可以使用NotifyNotify命令向命令向MGCMGC报告报告MGMG内发生的事件,该命令无内发生的事件,该命令无需回复响应。其格式为:需回复响应。其格式为: NotifyNotifyTerminationIDTerminationID, ObservedEventsDescriptorObservedEventsDescriptor, ErrorDescriptorErrorDescriptor 8. 8. ServiceChangeServiceChange命令命令 其命令格式为:其命令格式为: ServiceChangeServiceChangeTermination ID,Ter

217、mination ID, ServiceChangeDescriptorServiceChangeDescriptor 9.4 H.248/Megaco协议的描述符和封包 在在H.248/MegacoH.248/Megaco协议中,命令的参数定义为描述符。描述符由名称协议中,命令的参数定义为描述符。描述符由名称和一些参数值组成。不同的命令中可包含相同的描述符。和一些参数值组成。不同的命令中可包含相同的描述符。 H.248/MegacoH.248/Megaco协议中定义的描述符共有协议中定义的描述符共有1919个,各描述符的含义如个,各描述符的含义如书中表书中表9.4.19.4.1所示。所示。

218、1. 1. 媒体媒体( (Media)Media)描述符描述符 媒体描述符用于说明终端的媒体流参数。媒体参数由终端状态描媒体描述符用于说明终端的媒体流参数。媒体参数由终端状态描述符述符( (Termination State Descriptor)Termination State Descriptor)和若干个流描述符和若干个流描述符( (Stream Stream Descriptor)Descriptor)来表征。来表征。 媒体描述语媒体描述语 终端状态描述语终端状态描述语 媒体流描述语媒体流描述语 本地控制描述语本地控制描述语 本地描述语本地描述语 远端描述语远端描述语 (1) (1)

219、 终端状态终端状态( (Termination State Descriptor)Termination State Descriptor)描述符描述符 终端状态描述符包括业务状态终端状态描述符包括业务状态( (Service States)Service States)特性、事件缓存控特性、事件缓存控制制( (Event Buffer Control)Event Buffer Control)特性以及在包中定义的与特定流无关的终端性。特性以及在包中定义的与特定流无关的终端性。 (2) (2) 流流( (Stream)Stream)描述符描述符 流描述符用于描述双向流参数。对于流而言,共有本地

220、控制描述符、流描述符用于描述双向流参数。对于流而言,共有本地控制描述符、本地描述符和远端描述符三个描述符对其进行说明。本地描述符和远端描述符三个描述符对其进行说明。 2. 2. 事件事件( (Event)Event)描述符描述符 事件描述符包括一个请求标识和一列请求网关检测和报告的事件事件描述符包括一个请求标识和一列请求网关检测和报告的事件 3. 3. 事件缓存事件缓存( (Event Buffer)Event Buffer)描述符描述符 一般说来,检测到某匹配事件后,后续事件将停止检测。但是,在一般说来,检测到某匹配事件后,后续事件将停止检测。但是,在某些情况下,后续事件可能仍然是有意义的,

221、有待某些情况下,后续事件可能仍然是有意义的,有待MGCMGC进一步发送命令进一步发送命令检测。为了防止在新的命令到来前已检测到的事件丢失,这些事件应予检测。为了防止在新的命令到来前已检测到的事件丢失,这些事件应予缓存。事件缓存描述符就是指示哪些事件应予缓存。缓存。事件缓存描述符就是指示哪些事件应予缓存。 4. 4. 信号信号( (Signals)Signals)描述符描述符 信号信号( (Signals)Signals)描述符包含请求网关向终端发送的一组信号。信号描述符包含请求网关向终端发送的一组信号。信号具体描述由封包定义,在描述语中用封包名具体描述由封包定义,在描述语中用封包名+ +信号标

222、识予以引用。信号标识予以引用。 5. 5. 数字映像数字映像( (Digit Map)Digit Map)描述符描述符 数字映像描述符规定了在数字映像描述符规定了在MGMG中的拨号方案,用于检测和报告在终端中的拨号方案,用于检测和报告在终端处接收到的数字。数字映像描述符由数字映像名称和一组数字字符串组处接收到的数字。数字映像描述符由数字映像名称和一组数字字符串组成。数字映像是一类特殊的事件,它指定的检测事件是一个或几个按成。数字映像是一类特殊的事件,它指定的检测事件是一个或几个按一定规律排列的数字串,每一个数字串相当于是一个事件序列而不是单一定规律排列的数字串,每一个数字串相当于是一个事件序列

223、而不是单个事件。当检测到的数字串和其中某一个指定的数字串相匹配时,就向个事件。当检测到的数字串和其中某一个指定的数字串相匹配时,就向MGCMGC发送通知。发送通知。 数字映像的一般格式可用数字字符串严格表示。数字字符串允许包数字映像的一般格式可用数字字符串严格表示。数字字符串允许包含的字符有:数字含的字符有:数字0 09 9、字母、字母A AK K、字母字母x x、字符字符“ “.” .”、选择符、选择符“ “” ”、范围表达式、定时器范围表达式、定时器T TL LS S和时间间隔和时间间隔Z Z。其中,字母其中,字母A AK K的意义因具的意义因具体的信令系统而异,由相应的封包规定,如在体的

224、信令系统而异,由相应的封包规定,如在DTMFDTMF中,字母中,字母E E表示按键表示按键“*”“*”,字母,字母F F表示按键表示按键“ “#”#”;字母;字母x x为通配符,表示可为为通配符,表示可为“ “0”0”“ “9”9”之间的任意一个数字;字符之间的任意一个数字;字符“ “.” .”表示紧随其前的字符可出现任意多个表示紧随其前的字符可出现任意多个( (包括零个包括零个) );范围表达式用来指示数字的取值范围,如;范围表达式用来指示数字的取值范围,如1 17 7;选择;选择符符“ “” ”用来分隔多个有效的数字字符串。用来分隔多个有效的数字字符串。 起始定时器起始定时器( (T)T)

225、用于任意拨号数字串之前的定时,即首位久不拨号定时。用于任意拨号数字串之前的定时,即首位久不拨号定时。 长时定时器长时定时器( (L)L)的作用是:如果接收到的数字串已经和数字映像中的某一的作用是:如果接收到的数字串已经和数字映像中的某一字符串相匹配,但是也可能再收若干数字后会与另一字符串相匹配,则字符串相匹配,但是也可能再收若干数字后会与另一字符串相匹配,则暂时不报告匹配,而是打开长时定时器等待可能到达的后续数字。即用暂时不报告匹配,而是打开长时定时器等待可能到达的后续数字。即用长时定时器来判断用户是否拨号完毕。长时定时器来判断用户是否拨号完毕。 短时定时器短时定时器( (S)S)为号码之间久

226、不拨号的定时。为号码之间久不拨号的定时。 6. 6. 包包( (Package)Package) 不同类型的网关可以支持不同类型的终端。不同类型的网关可以支持不同类型的终端。H.248H.248协议通过允许协议通过允许终端具有可选的特性、事件、信号和统计来实现不同类型的终端。为终端具有可选的特性、事件、信号和统计来实现不同类型的终端。为了实现了实现MGMG和和MGCMGC之间的互操作,之间的互操作,H.248H.248协议将这些可选项组合成包协议将这些可选项组合成包( (Package)Package)。MGCMGC可以通过审计终端来确定可以通过审计终端来确定MGMG实现了哪一种类型的包。实现

227、了哪一种类型的包。 包的定义由特性包的定义由特性( (Property)Property)、事件事件( (Event)Event)、信号信号( (Signal)Signal)和统和统计计( (Statistic)Statistic)组成,这些项分别由标识符组成,这些项分别由标识符( (ID)ID)进行标识。进行标识。MGMG为了实为了实现某种类型的包,必须支持此包中所有的特性、事件、信号、统计以现某种类型的包,必须支持此包中所有的特性、事件、信号、统计以及信号和事件的所有参数类型。及信号和事件的所有参数类型。 目前,目前,H.248H.248协议定义了协议定义了3232种类型的包。种类型的包。

228、9.5 H.248/Megaco呼叫信令流程 设媒体网关设媒体网关MG1MG1和和MG2MG2由同一个媒体网关控制器控制,由同一个媒体网关控制器控制,MG1MG1的的IPIP地址为地址为311.311.1.1311.311.1.1,MG2MG2的的IPIP地址地址322.322.1.1322.322.1.1,媒体网关控制器,媒体网关控制器MGCMGC的的IPIP地址为地址为333.333.1.1333.333.1.1,发送,发送H.248/MegacoH.248/Megaco信息使用的端信息使用的端口号码为口号码为33333333。其网络结构如图。其网络结构如图9.5.19.5.1所示。所示。

229、图9.5.1 示例中的网络结构9.5.1 9.5.1 呼叫建立流程呼叫建立流程 下面以媒体网关下面以媒体网关1 1的终端的终端A1A1呼叫媒体网关呼叫媒体网关MG2MG2的用户的用户A3A3为例说明为例说明媒体网关控制器媒体网关控制器MGCMGC如何利用如何利用H.248H.248协议控制媒体网关建立呼叫和承协议控制媒体网关建立呼叫和承载信道。相应的呼叫信令流程如图载信道。相应的呼叫信令流程如图9.5.29.5.2所示。所示。 1. 1. MGCMGC要求要求MG1MG1监视空闲终端的摘机事件监视空闲终端的摘机事件 2. 2. MG1MG1对修改命令作出肯定回应对修改命令作出肯定回应 3. 3

230、. MG1MG1报告摘机事件报告摘机事件 4. 4. MGCMGC回复已收到此通知回复已收到此通知 5. 5. MGCMGC命令向终端命令向终端A1A1送拨号音送拨号音 6. 6. MGlMGl回复响应回复响应 7. 7. MGlMGl报告接收到的号码报告接收到的号码 8. 8. MGCMGC回复响应回复响应图9.5.2 呼叫建立流程 9. 9. MGCMGC要求要求MGlMGl建立关联域并加入终端建立关联域并加入终端 10. 10. MGlMGl回复响应回复响应 11. 11. 命令命令MG2MG2创建关联域,并加入创建关联域,并加入TDMTDM终端终端A3A3和和RTPRTP终端终端 12

231、. 12. MG2MG2回复响应回复响应 13. 13. MGCMGC向向MGlMGl发送修改命令发送修改命令 14. 14. MGlMGl回复响应回复响应 15. 15. MG2MG2向向MGCMGC报告用户报告用户2(2(被叫被叫) )摘机事件摘机事件 16. 16. MGCMGC回复响应回复响应 17. 17. MGCMGC命令命令MG2MG2监视监视TDMTDM终端终端A3A3挂机事件,并断铃流挂机事件,并断铃流 18. 18. MG2MG2回复响应回复响应 19. 19. MGCMGC命令命令MGlMGl停回铃音,并将停回铃音,并将RTPRTP终端的媒体流模式改为终端的媒体流模式改为

232、“ “收发收发” ”型型 20. 20. MGlMGl回复响应回复响应 9.5.2 9.5.2 呼叫释放流程呼叫释放流程 设被叫用户先挂机,相应的呼叫释放消息流程如图设被叫用户先挂机,相应的呼叫释放消息流程如图9.5.39.5.3所示,下所示,下面简要说明其具体步骤。面简要说明其具体步骤。 1. 1. 用户用户2 2先挂机,先挂机,MG2MG2报告挂机事件报告挂机事件 2. 2. MGCMGC回复响应回复响应 3. 3. MGCMGC命令命令MG2MG2删除终端删除终端 4. 4. MG2MG2回复响应,并上报统计数据回复响应,并上报统计数据 5. 5. MGlMGl侧的呼叫释放过程与侧的呼叫

233、释放过程与MG2MG2侧相同侧相同图9.5.3 呼叫释放消息流程第10章 信令传输协议(SIGTRAN) 本章首先介绍了信令传输协议(SIGTRAN)的结构和信令网关SG的几种结构,然后详细介绍了流控传输协议SCTP和MTP3用户适配层协议M3UP的功能、结构、消息格式和主要消息的功能,并介绍了这两个协议主要的信令流程。10.1 SIGTRAN的结构图10.1.1 电话网中的信令结构 SIGTRANSIGTRAN构架如图构架如图10.1.210.1.2所示。所示。SIGTRANSIGTRAN构架是在流控传输协议构架是在流控传输协议( (SCTP)SCTP)上加上用户适配层上加上用户适配层( (

234、UAL)UAL)来传输电话网信令的用户部分,用户来传输电话网信令的用户部分,用户适配层是由多个适配模块所组成。适配层是由多个适配模块所组成。SCTPSCTP是在标准的互联网协议是在标准的互联网协议( (IPv4IPv4,IPv6)IPv6)支持下工作的,与支持下工作的,与TCPTCP和和UDPUDP位于同一层。位于同一层。 SCTPSCTP提供的功能有:多个流的、可靠的数据传输,用户数据的捆提供的功能有:多个流的、可靠的数据传输,用户数据的捆绑和分段,阻塞和流量控制,防止绑和分段,阻塞和流量控制,防止“ “拒绝服务拒绝服务” ”和和“ “伪装伪装” ”的攻击等。的攻击等。图10.1.2 SIG

235、TRAN 的结构10.2 信令网关的几种结构 No.7No.7信令网的节点通过信令网关信令网的节点通过信令网关SGSG访问访问MGC(MGC(软交换软交换) )时,可时,可以在以在SGSG使用不同的适配子层,因此对于使用不同的适配子层,因此对于No.7No.7信令网访问信令网访问MGC(MGC(软交软交换换) )时有以下三种结构方式。时有以下三种结构方式。 1. 1. 使用使用M3UAM3UA实现互通实现互通图10.2.1 信令网关使用M3UA实现互通 2. 2. 使用使用M2PAM2PA实现互通实现互通 信令网关使用信令网关使用M2PAM2PA实现实现No.7No.7信令网节点与信令网节点与

236、IPIP网节点的互通的结构网节点的互通的结构如图如图10.2.210.2.2所示。在这种结构下,所示。在这种结构下,SGSG就像就像No.7No.7信令网中的信令转接点信令网中的信令转接点一样,具有一样,具有MTP3MTP3的功能,只是的功能,只是IPIP侧的链路不再是传统的侧的链路不再是传统的No.7No.7信令链路,信令链路,而是基于而是基于IPIP的链路。的链路。SGSG接收到消息之后,接收到消息之后,MTP3MTP3根据消息的根据消息的DPCDPC选择出选择出局链路,如果出局链路是局链路,如果出局链路是IPIP网的链路,则在网的链路,则在M2PAM2PA层完成链路和层完成链路和SCTP

237、SCTP偶偶联的对应。在这种结构下,联的对应。在这种结构下,SGSG要分配一个独立的信令点编码。要分配一个独立的信令点编码。图10.2.2 信令网关使用M2PA实现与IP网节点的互通3. 3. 使用使用M2UAM2UA实现互通实现互通图10.2.3 信令网关使用M2UA实现与IP网节点的互通10.3 流传送控制协议(SCTP)10.3.1 10.3.1 SCTPSCTP概述概述 1. 1. SCTPSCTP与与TCPTCP和和UDPUDP的比较的比较 SCTPSCTP发展了发展了UDPUDP和和TCPTCP两种协议的长处。它一方面增强了两种协议的长处。它一方面增强了UDPUDP业业务并提供数据

238、报的可靠传输;另一方面,务并提供数据报的可靠传输;另一方面,SCTPSCTP的协议行为类似于的协议行为类似于TCPTCP并试图克服并试图克服TCPTCP的某些局限。的某些局限。SCTPSCTP是可靠的数据报传输协议,能在不是可靠的数据报传输协议,能在不可靠传递的分组网络可靠传递的分组网络( (IPIP网网) )上提供可靠的数据传输。上提供可靠的数据传输。 SCTPSCTP主要能完成以下功能:主要能完成以下功能: 在确认方式下无差错、无重复地传送用户数据;在确认方式下无差错、无重复地传送用户数据; 根据通路的根据通路的MTU MTU 的限制进行用户数据的分段;的限制进行用户数据的分段; 在多个流

239、上保证用户消息的顺序递交;在多个流上保证用户消息的顺序递交; 将多个用户的消息复用到一个将多个用户的消息复用到一个SCTPSCTP的数据块中;的数据块中; 利用利用SCTPSCTP偶联的机制在偶联的一端或两端提供多归属的机制来提供网偶联的机制在偶联的一端或两端提供多归属的机制来提供网络级的保证;络级的保证; SCTPSCTP的设计中还包含了避免拥塞的功能和避免遭受泛播和匿名的攻的设计中还包含了避免拥塞的功能和避免遭受泛播和匿名的攻击。击。10.3.2 SCTP的层次结构及与高层的接口 1. 1. SCTPSCTP的层次结构的层次结构 SCTPSCTP位于位于SCTPSCTP用户应用和无连接网络

240、层之间,这种无连接的网用户应用和无连接网络层之间,这种无连接的网络可以是络可以是IPIP网络或者其他的网络。目前网络或者其他的网络。目前SCTPSCTP协议主要运行在协议主要运行在IPIP网络网络上。上。SCTPSCTP协议通过在两个协议通过在两个SCTPSCTP端点间建立偶联来为两个端点间建立偶联来为两个SCTPSCTP用户提用户提供可靠的消息传送业务。供可靠的消息传送业务。图10.3.1 SCTP偶联在IP网络协议中的示意图 2. 2. SCTPSCTP与高层的原语与高层的原语 SCTPSCTP通过接收通过接收SCTPSCTP用户发送的原语请求来为用户发送的原语请求来为SCTPSCTP的用

241、户提供服务,的用户提供服务,SCTPSCTP也可以根据检测到的事件向也可以根据检测到的事件向SCTPSCTP用户发送通知。用户发送通知。 (1) (1) 高层协议高层协议ULP ULP 向向SCTPSCTP发送的请求原语,见书中表发送的请求原语,见书中表10.3.110.3.1 下面说明几个主要的原语的功能及格式。下面说明几个主要的原语的功能及格式。 INITIALIZEINITIALIZE原语原语 原语格式:原语格式:INITIALIZE(INITIALIZE(本端端口本端端口 本地合格的地址列表本地合格的地址列表) ) 返回结果:本地返回结果:本地SCTPSCTP实例名实例名 必备属性:无

242、必备属性:无 任选属性:本地端口:高层协议任选属性:本地端口:高层协议ULP ULP 希望规定的本地希望规定的本地SCTPSCTP端口号;端口号; 本地合格的地址列表:本地本地合格的地址列表:本地SCTPSCTP端点应当绑定的地址列表,如果未包含端点应当绑定的地址列表,如果未包含地址列表,缺省的所有分配给主机的所有地址列表,缺省的所有分配给主机的所有IPIP地址应当作为本地端点。地址应当作为本地端点。 ASSOCIATE ASSOCIATE 原语原语 SEND SEND 原语原语 (2) (2) SCTPSCTP向高层协议发送的通知原语,见书中表向高层协议发送的通知原语,见书中表10.3.21

243、0.3.210.3.3 10.3.3 SCTPSCTP分组的格式及参数分组的格式及参数 在在SCTPSCTP偶连的两个端点的对等层之间,通过发送偶连的两个端点的对等层之间,通过发送SCTPSCTP分组来传分组来传送送SCTPSCTP高层的信息及高层的信息及SCTPSCTP端点之间的控制信息。端点之间的控制信息。SCTPSCTP分组是封装分组是封装在在IPIP数据包的数据区中传送的。数据包的数据区中传送的。 1. 1. SCTPSCTP分组格式分组格式图10.3.2 SCTP分组的格式 (1) (1) SCTPSCTP公共分组头字段的格式公共分组头字段的格式 SCTPSCTP公共分组头字段的格式

244、如图公共分组头字段的格式如图10.3.3 10.3.3 所示。所示。图10.3.3 SCTP公共分组头字段的格式 (2) (2) 数据块字段的一般格式数据块字段的一般格式 SCTPSCTP分组中数据块字段的格式如分组中数据块字段的格式如图图10.3.4 10.3.4 所示,每个数据块中都所示,每个数据块中都包括数据块类型字段、数据块特定的标志位字段、数据块长度字段和包括数据块类型字段、数据块特定的标志位字段、数据块长度字段和数据块内容字段。数据块内容字段。图10.3.4 SCTP分组中数据块字段的格类型编码 含义类型编码 含义0净荷数据DATA12为明确拥塞通 知响应ECNE 预留1启动INI

245、T13为降低拥塞窗口CWR 预留2启动证实INIT ACK14关闭完成(SHUTDOWN COMPLETE)3选择证实SACK15to62IETF 预留4Heartbeat 请求(HEARTBEAT)63IETF 定义的数据块扩展5Heartbeat 证实 (HEARTBEAT ACK)64to126IETF 预留6中止(ABORT)127IETF 定义的数据块扩展7关闭(SHUTDOWN)128to190IETF 预留8关闭证实(SHUTDOWN ACK)191IETF定义的数据块扩展9操作差错(ERROR)192to254IETF 预留10状态Cookie (COOKIE ECHO)255

246、IETF定义的数据块扩展11Cookie 证实(COOKIE ACK)表10.3.3 数据块类型字段的编码分配 2. 2. 几种常用的数据块的格式和功能几种常用的数据块的格式和功能 (1) (1) 启动启动INIT INIT 数据块的格式数据块的格式图10.3.5 启动INIT 数据块的格式 (2) (2) 启动证实启动证实INIT ACK INIT ACK 数据块的格式数据块的格式图10.3.6 启动证实INIT ACK 数据块的格式 (3) (3) 净荷数据净荷数据DATA DATA 数据块的格式数据块的格式 净荷数据净荷数据DATA DATA 数据块用来传送数据块用来传送SCTPSCTP

247、高层用户的信息,是使用高层用户的信息,是使用得最广泛的数据块。净荷数据得最广泛的数据块。净荷数据DATA DATA 数据块的格式如图数据块的格式如图10.3.710.3.7所示。所示。图10.3.7 净荷数据DATA 数据块的格式 (4) (4) 选择证实选择证实SACK SACK 数据块的格式数据块的格式图10.3.8 选择证实SACK 数据块的格式 3. 3. 其他数据块的功能其他数据块的功能 (1) (1) 状态状态COOKIE COOKIE ECHO COOKIE COOKIE ECHO 数据块。数据块。 该数据块只在启动偶联时使用,它由偶联的发起者发送到对端该数据块只在启动偶联时使用

248、,它由偶联的发起者发送到对端点来完成启动过程。点来完成启动过程。 (2) (2) COOKIE COOKIE 证实证实COOKIE ACK COOKIE ACK 数据块。数据块。 这个数据块只在启动偶联时使用,它用来证实收到这个数据块只在启动偶联时使用,它用来证实收到COOKIE COOKIE EHCOEHCO数据块。数据块。 (3)(3)HeartBeat HeartBeat 请求请求( (HEARTBEAT )HEARTBEAT )数据块。数据块。 SCTPSCTP端点通过向对端点发送端点通过向对端点发送HEARTBEATHEARTBEAT请求数据块来检测在一请求数据块来检测在一个偶联上到

249、特定目的地传送地址的可达性。个偶联上到特定目的地传送地址的可达性。 (4) (4) HeartBeatHeartBeat 证实证实( (HEARTBEAT ACK) HEARTBEAT ACK) 数据块数据块 SCTPSCTP端点在收到对端点发来的端点在收到对端点发来的HEARTBEAT HEARTBEAT 数据块后,则发送数据块后,则发送该数据块作为响应。该数据块作为响应。HEARTBEAT HEARTBEAT 证实总是向包含证实总是向包含HEARTBEAT HEARTBEAT 数据数据块的块的IPIP数据报中的起源数据报中的起源IPIP地址发送,作为对该地址发送,作为对该HEARTBEAT

250、 HEARTBEAT 数据块的数据块的响应。响应。 (5) (5) 中止中止( (ABORT)ABORT)数据块。数据块。 SCTPSCTP端点发送端点发送ABORT ABORT 数据块来中止到对等端的偶联。在数据块来中止到对等端的偶联。在ABORT ABORT 数据块中可以用原因参数来说明中止该偶联的原因。数据块中可以用原因参数来说明中止该偶联的原因。 (6) (6) 关闭偶联关闭偶联SHUTDOWN SHUTDOWN 数据块。数据块。 偶联的端点可以使用这个数据块来启动对该偶联的正常关闭程序。偶联的端点可以使用这个数据块来启动对该偶联的正常关闭程序。 (7) (7) 关闭证实关闭证实SHU

251、TDOWN ACK SHUTDOWN ACK 数据块。数据块。 在接收到的在接收到的SHUTDOWN SHUTDOWN 数据块并完成了关闭程序后,对端必须数据块并完成了关闭程序后,对端必须使用该数据块来确认。使用该数据块来确认。 (8) (8) 关闭完成关闭完成SHUTDOWN COMPLETE SHUTDOWN COMPLETE 数据块。数据块。 该数据块在完成关闭程序后用来确认收到的该数据块在完成关闭程序后用来确认收到的SHUTDOWN ACK SHUTDOWN ACK 数数据块。据块。 (9) (9) 操作差错操作差错ERRORERROR数据块。数据块。 SCTPSCTP端点发送该数据块

252、向其对端点通知一些特定的差错情况,该端点发送该数据块向其对端点通知一些特定的差错情况,该数据块中可以包含一个或多个差错原因。数据块中可以包含一个或多个差错原因。10.3.4 10.3.4 SCTPSCTP的程序的程序 SCTPSCTP的程序主要包括偶联的建立、数据的传递、拥塞控制、故的程序主要包括偶联的建立、数据的传递、拥塞控制、故障管理和偶联关闭等部分。下面主要说明偶联的建立程序和数据传障管理和偶联关闭等部分。下面主要说明偶联的建立程序和数据传递程序。递程序。 1. 1. 偶联的建立偶联的建立 (1) (1) 偶联的正常建立过程偶联的正常建立过程图10.3.9 建立SCTP偶联的程序 SCT

253、PSCTP用户发送用户发送INITIALIZEINITIALIZE请求原语请求原语 SCTPSCTP用户发送用户发送ASSOCIATE ASSOCIATE 原语原语 端点端点A A的的SCTPSCTP向端点向端点B B的的SCTPSCTP发送发送INIT INIT 数据块数据块 端点端点B B的的SCTPSCTP发送发送INIT ACK INIT ACK 数据块数据块 端点端点A A的的SCTPSCTP发送发送COOKIE ECHO COOKIE ECHO 数据块数据块 端点端点B B发送发送COOKIE ACKCOOKIE ACK数据块并通知用户偶联成功建立数据块并通知用户偶联成功建立 端点

254、端点A A通知用户偶联建立成功通知用户偶联建立成功 当端点当端点A A收到收到COOKIE ACKCOOKIE ACK数据块后,根据收到的数据块后,根据收到的COOKIE ACKCOOKIE ACK,端点端点A A会从会从COOKIECOOKIEECHOED ECHOED 状态转移至状态转移至ESTABLISHED ESTABLISHED 状态并停状态并停止止T1T1COOKIECOOKIE定时器。端点定时器。端点A A也用也用COMMUNICATION UPCOMMUNICATION UP通知通知SCTPSCTP用户偶联建立成功。用户偶联建立成功。 由以上过程可看出,由以上过程可看出,SCT

255、PSCTP偶联的建立采用的是四次握手过程。偶联的建立采用的是四次握手过程。 (2) (2) 为偶联建立的数据传输控制块为偶联建立的数据传输控制块 当偶联成功建立后,当偶联成功建立后,SCTPSCTP偶联的两个端点都应该为该偶联建立一偶联的两个端点都应该为该偶联建立一个数据传输控制块,数据传输控制块包含以下内容:个数据传输控制块,数据传输控制块包含以下内容: 对端验证标签、本地验证标签、状态、对端传送地址列表、首选通路、对端验证标签、本地验证标签、状态、对端传送地址列表、首选通路、全局差错计数、全局差错门限、对端的全局差错计数、全局差错门限、对端的RwndRwnd、下一个下一个TSNTSN、最后

256、收到最后收到的的TSNTSN、映射数组、映射数组、AckAck 状态、入局流、出局流、重装队列、本地传状态、入局流、出局流、重装队列、本地传送地址列表、偶联的送地址列表、偶联的PMTUPMTU。 2. 2. 数据的传输控制过程数据的传输控制过程 (1) (1) 数据的发送的一般过程数据的发送的一般过程 (2) (2) 证实和重发证实和重发 (3) (3) 流内消息的顺序递交流内消息的顺序递交 (4) (4) 数据块捆绑数据块捆绑 (5) (5) 分组的有效性验证和差错检测分组的有效性验证和差错检测 (6) (6) 支持多宿支持多宿10.4 信令适配协议(M3UA)10.4.1 10.4.1 M

257、3UAM3UA的功能和应用结构的功能和应用结构 1. 1. M3UAM3UA的功能的功能 (1) (1) M3UAM3UA提供的业务提供的业务 M3UAM3UA用来模拟用来模拟No.7No.7信令网中消息传递部分信令网中消息传递部分MTPMTP第三层的功能,第三层的功能,位于位于IPIP网络中的应用服务器进程网络中的应用服务器进程( (ASP)ASP)或或IPIP信令点信令点( (IPSP)IPSP)中的中的M3UAM3UA层层向向MTPMTP3 3用户提供一整套原语,这些原语与用户提供一整套原语,这些原语与No.7No.7信令网中信令点信令网中信令点( (SP)SP)的的MTPMTP3 3

258、向高层提供的原语相同。这样,向高层提供的原语相同。这样,ASPASP或或IPSP IPSP 的的ISUPISUP和和/ /或或SCCPSCCP层并不知道它所希望的层并不知道它所希望的MTPMTP3 3 业务是由远端业务是由远端( (SGP)SGP)的的MTP3MTP3层提供,而不是本地的层提供,而不是本地的MTP3MTP3层;信令网关进程层;信令网关进程( (SGP)SGP)的的MTP3MTP3层层也不知道本地用户实际是通过也不知道本地用户实际是通过M3UAM3UA的远端用户。由此,的远端用户。由此,M3UAM3UA把把MTP3MTP3层的业务扩展到远端基于层的业务扩展到远端基于IPIP的应用

259、。的应用。M3UAM3UA层也用于两个层也用于两个IPSP IPSP 间点到点的信令,间点到点的信令,M3UAM3UA提供与提供与MTP3MTP3相同的原语和业务。相同的原语和业务。 (2) (2) No.7No.7信令网中信令网中MTPMTP3 3与与MTPMTP用户之间的原语用户之间的原语 M3UAM3UA层向层向MTPMTP3 3用户提供的原语与用户提供的原语与No.7No.7信令网中信令点信令网中信令点( (SEP)SEP)的的MTPMTP3 3 向高层提供的原语相同,下面简单介绍向高层提供的原语相同,下面简单介绍No.7No.7信令信令网中信令点网中信令点( (SP)SP)的的MTP

260、MTP3 3 向高层提供的原语。向高层提供的原语。MTPMTP3 3与与MTPMTP用户的原语接口的结构如图用户的原语接口的结构如图10.4.110.4.1所示。所示。图10.4.1 MTP3与MTP用户的原语接口的结构 (3) (3) M3UAM3UA的名词术语的名词术语 应用服务器应用服务器( (AS)AS) 应用服务器进程应用服务器进程( (ASP) ASP) IP IP 服务器进程服务器进程( (IPSP) IPSP) 信令网关信令网关( (SG)SG) 信令网关进程信令网关进程( (SGP)SGP) 信令进程信令进程 选路关键字选路关键字 信令点管理簇信令点管理簇( (SPMC)SP

261、MC) (4) M3UA(4) M3UA的主要功能的主要功能 支持传送支持传送MTP3MTP3用户消息用户消息 本地管理功能本地管理功能 与与MTP3MTP3网络管理功能的互通网络管理功能的互通 支持支持SGPSGP和和ASPASP间间SCTPSCTP偶联的管理偶联的管理支持到多个支持到多个SGPSGP连接的管理连接的管理图10.4.2 ASP连接到多个SGP的结构 2. 2. M3UAM3UA的应用结构的应用结构 M3UAM3UA主要用于主要用于No.7No.7信令网与信令网与IPIP网中传送网中传送No.7No.7信令高层的适配,信令高层的适配,M3UAM3UA有如下三种应用结构。有如下三

262、种应用结构。 (1) (1) 在信令网关和应用服务器之间传送用户消息在信令网关和应用服务器之间传送用户消息 该结构的配置方式如图该结构的配置方式如图10.4.310.4.3所示。所示。图10.4.3 MTP用户信令消息和管理消息的传递 (2) (2) SGPSGP有有SCCPSCCP功能功能 信令网关和应用服务器中包含信令网关和应用服务器中包含SCCPSCCP功能的结构图如图功能的结构图如图10.4.410.4.4所示。所示。 在这个结构中,在这个结构中,SGPSGP包含包含SCCPSCCP协议层的功能。协议层的功能。SCCPSCCP对消息中的对消息中的SCCPSCCP被叫用户地址进行被叫用户

263、地址进行SCCPSCCP 全局码翻译全局码翻译( (GTT)GTT)。如果如果SCCPSCCP消息的消息的GTT GTT 的结果是产生了一个的结果是产生了一个IPIP域中的域中的SCCPSCCP对等层的对等层的No.7No.7信令信令DPCDPC或或DPC/SSN DPC/SSN 地址,则生成的地址,则生成的MTPMTP TRANSFER request TRANSFER request 原语将发送到本地原语将发送到本地M3UAM3UA的网络地址翻译和映射功的网络地址翻译和映射功能,并选路到最终的能,并选路到最终的IPIP目的地。目的地。图10.4.4 信令传递SGP有SCCP功能 (3) (

264、3) M3UAM3UA在在IPSP IPSP IPSP IPSP 间的应用间的应用 在图在图10.4.510.4.5的网络传递中没有使用信令网关,的网络传递中没有使用信令网关,MTPMTP用户用户 消息直接消息直接在两个具有在两个具有MTPMTP用户用户用户协议实例的用户协议实例的IPSP IPSP 间交换,例如间交换,例如RANAP RANAP 或或TCAPTCAP,而不需要与而不需要与No.7No.7信令网互通。因此,不考虑信令网互通。因此,不考虑MTPMTP用户用户 和和SCCPSCCP协议的协议的MTP3MTP3网络管理状态信息。任何从网络管理状态信息。任何从M3UAM3UA到到MTP

265、MTP用户用户 的的MTPMTP暂停暂停( ( MTPMTPPAUSE)PAUSE)、MTPMTP恢复恢复( (MTPMTPRESUME)RESUME)、MTPMTP状态状态( (MTPMTPSTATUS)indication STATUS)indication 原语应该考虑原语应该考虑SCTPSCTP偶联,低层偶联,低层IPIP网和从网和从远端收到的拥塞信息的状态。远端收到的拥塞信息的状态。图10.4.5 M3UA在IPSP IPSP 间的应用结构 3. 3. M3UAM3UA协议的体系结构和边界原语协议的体系结构和边界原语 (1) (1) M3UAM3UA协议的体系结构协议的体系结构 M3

266、UAM3UA协议的体系结构如图协议的体系结构如图10.4.610.4.6所示。从图中可以看出,所示。从图中可以看出,MTP3MTP3用户的低层协议是用户的低层协议是M3UAM3UA,它向它向MTP3MTP3用户提供标准的用户提供标准的MTP3MTP3接口,该接口,该接口定义的原语见图接口定义的原语见图10.4.110.4.1。M3UAM3UA的低层协议是的低层协议是SCTPSCTP,由由SCTPSCTP为为M3UAM3UA提供偶联,为提供偶联,为M3UAM3UA服务,该接口使用的原语见表服务,该接口使用的原语见表10.3.110.3.1和表和表10.3.210.3.2 (2) (2) M3UA

267、M3UA同同LMLM的边界原语的边界原语 M3UAM3UA同同LMLM的边界原语如表的边界原语如表10.4.110.4.1所示。所示。 图10.4.6 M3UA协议的体系结构10.4.2 10.4.2 M3UAM3UA的路由选择功能的路由选择功能 1. 1. No.7No.7信令点码表示信令点码表示 2. 2. 选路上下文和选路关键字选路上下文和选路关键字 (1) (1) 选路关键字选路关键字 选路关键字由选路关键字由No.7No.7信令消息中的相关信息单元组成,信令消息中的相关信息单元组成,M3UAM3UA协议中协议中使用的选路关键字有:使用的选路关键字有: DPCDPC SIO+DPC S

268、IO+DPC SIO+DPC+OPC SIO+DPC+OPC SIO+DPC+OPC+CIC SIO+DPC+OPC+CIC (2) (2) 选选路上下文路上下文和选路和选路关键字关键字的的配置配置图10.4.7 通过两个SG接入ASP 3. 3. 消息分配消息分配 (1)(1)信令网关进程信令网关进程( (SGP)SGP)的消息分配的消息分配 (2) (2) 应用服务器进程应用服务器进程( (ASP)ASP)的消息分配的消息分配 4. 4. No.7No.7信令与信令与M3UAM3UA的互通的互通 (1) (1) 信令网关信令网关( (SG)SG)与与No.7No.7信令网的接口信令网的接口

269、 (2) (2) SGSG中中 的的No.7No.7信令与信令与M3UAM3UA的互通的互通 (3) (3) 应用服务器应用服务器( (AS)AS) (4) IPSP (4) IPSP 的考虑的考虑 5. 5. 客户端客户端/ /服务器模型服务器模型 SGPSGP和和ASPASP都能支持客户端和服务器操作,使用都能支持客户端和服务器操作,使用M3UAM3UA的对等端点的对等端点应该配置为一端是服务器、另一端是启动应该配置为一端是服务器、另一端是启动SCTPSCTP偶联的客户端。缺省值偶联的客户端。缺省值是是SGPSGP作为服务器,作为服务器,ASPASP是客户端。是客户端。ASPASP应该启动

270、对应该启动对SGPSGP的的SCTPSCTP偶联。偶联。 在在IPSP IPSP 对对IPSP IPSP 通信中,应该配置使用通信中,应该配置使用M3UAM3UA的对等层端点,使的对等层端点,使得一方起服务器的作用,另一方起客户端的作用。得一方起服务器的作用,另一方起客户端的作用。 M3UAM3UA是在是在SCTPSCTP上传送的,为上传送的,为M3UAM3UA登记的登记的SCTPSCTP用户端口号码为用户端口号码为29052905。10.4.3 10.4.3 M3UAM3UA协议单元的格式和功能协议单元的格式和功能 1. 1. M3UAM3UA消息的格式消息的格式 (1) (1) M3UAM

271、3UA消息的一般格式消息的一般格式 公共消息头公共消息头 MTP3MTP3用户适配层协议消息的公共消息头的格式如图用户适配层协议消息的公共消息头的格式如图10.4.810.4.8所示。所示。 M3UAM3UA协议版本字段包括协议版本字段包括M3UAM3UA适配层的版本,所支持的版本为:适配层的版本,所支持的版本为: 0000 0001 0000 0001 Release 1.0 protocolRelease 1.0 protocol图10.4.8 公共消息头格式 消息类别消息类别消息类别名消息类别编码管理(MGMT)消息00传送消息01No.7信令网管理(SSNM)消息02ASP状态维护(A

272、SPSM)消息03ASP业务维护(ASPTM)消息04为其他SIGTRAN适配层备用05为其他SIGTRAN适配层备用06为其他SIGTRAN适配层备用07为其他SIGTRAN适配层备用08选路关键字管理(RKM)消息09IETF备用0A-7F为IETF定义的消息类别扩展备用80-FF表10.4.2 M3UA消息类别 消息类型编码消息类型编码消息类型消息类型编码消息类型消息类型编码备用00IETF备用02-7F数据(DATA)01为IETF定义的传送扩展备用80-FF表10.4.3 M3UA传送消息类型编码消息类型消息类型编码消息类型消息类型编码备用00SP Down Ack(ASPDN AC

273、K)05ASP Up(ASPUP)01Heartbeat Ack(BEAT ACK)06ASP Down(ASPDN)02IETF备用7-7FHeartbeat(BEAT)03为IETF定义的ASPSM扩展备用80-FFASP Up Ack(ASPUP ACK)04表10.4.4 M3UA信令网状态维护消息 ASPSM类型和编码 可变长度参数的格式可变长度参数的格式 M3UAM3UA消息由公共消息头和随后的消息由公共消息头和随后的0 0个或几个可变长度参数构成。个或几个可变长度参数构成。所有包含在消息中的参数的格式如图所有包含在消息中的参数的格式如图10.4.910.4.9所示。其中,参数标签

274、为所示。其中,参数标签为1616比特,用于识别参数类型,其取值为是比特,用于识别参数类型,其取值为是0 065534 65534 。用于适配层的。用于适配层的公共参数在公共参数在0 0x00x00到到0 0x3Fx3F之间,之间,M3UAM3UA的特定参数在的特定参数在0 0x0200x0200到到0 0x02FFx02FF之之间。定义的间。定义的M3UAM3UA的特定参数如表的特定参数如表10.4.5 10.4.5 所示。所示。图10.4.9 可变长度参数格式 (2) (2) 数据数据( (Data)Data)消息的格式消息的格式 在传送消息类别中目前在传送消息类别中目前只定义了数据只定义了

275、数据( (DATA)DATA)消息一消息一个消息类型。个消息类型。DATADATA消息是最消息是最重要的重要的M3UAM3UA消息,消息,No.7No.7信令信令系统的高层用户数据的内容系统的高层用户数据的内容就是在就是在DATADATA消息中传送的。消息中传送的。DATADATA消息由公共消息头和多消息由公共消息头和多个由参数组成,其参数格式个由参数组成,其参数格式见图见图10.4.1010.4.10。图10.4.10 DATA消息参数格式 DATADATA消息包含消息包含No.7No.7信令信令MTP3MTP3用户协议数据,它是一个用户协议数据,它是一个MTPMTPTRANSFER TRA

276、NSFER 原语,包含了完整的原语,包含了完整的MTP3MTP3路由标记。路由标记。DATADATA消息消息包含如下参数:包含如下参数: 网络外貌参数是一个任选参数,目前暂不使用网络外貌参数是一个任选参数,目前暂不使用 选路上下文参数也是一个任选参数,用来说明与选路上下文参数也是一个任选参数,用来说明与DATADATA消息相关的选消息相关的选路,在路,在SGPSGP和和ASPASP之间只使用一个选路关键字的情况下,不要求发送之间只使用一个选路关键字的情况下,不要求发送选路上下文选路上下文 协议数据参数是一个必选参数,它包含起源协议数据参数是一个必选参数,它包含起源No.7No.7信令信令MTP

277、3MTP3消息,其消息,其格式如图格式如图10.4.1110.4.11所示。所示。 Correlation Id Correlation Id 是任选参数,在是任选参数,在ASAS内唯一地识别协议数据中携载的内唯一地识别协议数据中携载的MSUMSU。图10.4.11 协议数据参数的格式 2. 2. M3UAM3UA消息的功能消息的功能 M3UAM3UA消息包括传送消息、信令网管理消息包括传送消息、信令网管理( (SSNM)SSNM)消息、应用服务器消息、应用服务器进程管理进程管理( (ASPM)ASPM)消息、消息、M3UAM3UA选路关键字管理选路关键字管理( (RKM)RKM)消息、应用业

278、务维消息、应用业务维护护( (ASPTM)ASPTM)消息和管理消息这几个类别。下面简要说明这些消息的功消息和管理消息这几个类别。下面简要说明这些消息的功能能 (1) (1) 传送消息的功能传送消息的功能 传送消息类别中只定义了传送消息类别中只定义了DATADATA消息这一个消息类型,消息这一个消息类型,DATADATA消息用消息用来在来在SGSG和和ASAS之间传送之间传送No.7No.7信令系统高层用户数据的内容。信令系统高层用户数据的内容。 (2) (2) 信令网管理信令网管理( (SSNM)SSNM)消息消息 目的地不可用消息目的地不可用消息( (DUNA)DUNA) 目的地可用消息目

279、的地可用消息( (DAVA)DAVA) 目的地状态查询消息目的地状态查询消息( (DAUD)DAUD) No.7 No.7信令网拥塞消息信令网拥塞消息( (SCON)SCON) 目的地用户部分不可用消息目的地用户部分不可用消息( (DUPU)DUPU) (3) (3) 应用服务器进程管理应用服务器进程管理( (ASPM)ASPM)消息消息 ASPMASPM消息用来向远端消息用来向远端MU3AMU3A对等层指示,适配层是否已经准备好对等层指示,适配层是否已经准备好为为ASPASP中已配置的所有的选路关键字接收中已配置的所有的选路关键字接收SSNMSSNM或或ASPMASPM消息。消息。 ASP

280、UpASP Up消息消息 ASP Up ASP Up AckAck消息消息 ASP DownASP Down消息消息 ASP Down ASP Down AckAck消息消息 HeartbeatHeartbeat消息消息( (BEAT)BEAT) HeatbeatHeatbeat AckAck消息消息( (BEAT BEAT AckAck) ) (4) M3UA(4) M3UA选路关键字管理选路关键字管理( (RKM)RKM)消息消息 注册请求消息注册请求消息( (REG REQ)REG REQ) 注册响应消息注册响应消息( (REG RSP)REG RSP) 注销请求消息注销请求消息( (D

281、EREG REQ)DEREG REQ) 注销响应消息注销响应消息( (DEREG RSP)DEREG RSP) (5) (5) 应用业务维护应用业务维护( (ASPTM)ASPTM)消息消息 ASPASP和和SGSG之间利用之间利用ASPTMASPTM消息来指出远端消息来指出远端M3UAM3UA对等层是否已准对等层是否已准备好处理特定应用服务器的信令业务。备好处理特定应用服务器的信令业务。 ASPASP激活消息激活消息( (ASPAC)ASPAC) ASP ASP激活响应消息激活响应消息( (ASPAC ASPAC AckAck) ) ASP ASP去活消息去活消息( (ASPIA)ASPIA

282、) ASP ASP去活响应消息去活响应消息( (ASPIA ASPIA AckAck) ) (6) (6) 管理消息管理消息( (MGMT)MGMT) 差错消息差错消息( (ERR)ERR) 如果在收到的消息中发现差错事件的值,则发送如果在收到的消息中发现差错事件的值,则发送ERR ERR 消息。如在消息。如在现行的状态收到非期望的值或参数值。现行的状态收到非期望的值或参数值。 通知消息通知消息( (NTFY)NTFY) NTFY NTFY 消息用来向消息用来向M3UAM3UA对等层提供对等层提供M3UAM3UA事件的自治指示。事件的自治指示。10.4.4 10.4.4 M3UAM3UA的程序

283、的程序 M3UAM3UA层需要响应从本层需要响应从本地其他层收到的不同原语地其他层收到的不同原语和从和从M3UAM3UA对等层收到的消对等层收到的消息,下面简要说明息,下面简要说明M3UAM3UA响响应这些事件的程序。应这些事件的程序。 1. 1. SCTPSCTP偶联的建立偶联的建立图10.4.12 单个ASP在一个AS 时建立业务的流程 2. 2. 建立建立SGPSGP和和ASPASP之间业务的之间业务的M3UAM3UA消息流程消息流程 单个单个ASPASP在一个在一个AS/(1+0 AS/(1+0 备备份份) )时,在时,在SGPSGP和和ASPASP之间建立之间建立业务的业务的M3UA

284、M3UA消息的流程如图消息的流程如图10.4.1210.4.12所示。所示。SGPSGP和同一个和同一个ASAS中的两个中的两个ASPASP之间建立业务的之间建立业务的M3UAM3UA消息流程如图消息流程如图10.4.1310.4.13所所示。在该例中,假设两个示。在该例中,假设两个ASPASP都都是激活的并且采用负荷分担的是激活的并且采用负荷分担的方式。方式。图10.4.13 SGP和同一个AS中的两个ASP之间建立业务的流程 3. 3. 在在SGPSGP和和ASPASP之间传送用户数据的之间传送用户数据的M3UAM3UA流程流程 在在SGSG和和ASAS处于处于ACTIVEACTIVE状态

285、时,在状态时,在SGPSGP和和ASPASP之间就可以传送高层之间就可以传送高层用户的数据了。用户的数据了。 (1) (1) ASPASP到到SGPSGP的用户数据传送的用户数据传送 从从ASPASP到到SGPSGP的用户数据传送的流程如图的用户数据传送的流程如图10.4.1410.4.14所示。所示。图10.4.14 从ASP到SGP的用户数据传送的流程 (2) (2) SGPSGP到到ASPASP的用户数据传送的用户数据传送 SGPSGP到到ASPASP的用户数据传送的流程如图的用户数据传送的流程如图10.4.1510.4.15所示。所示。图10.4.15 SGP到ASP的用户数据传送的流程

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